新一代汽車標榜低耗能、低碳排放，也因此現今汽車產業已經把節能減碳當成最大賣點。但是隨著車輛數量的成長，行車時之突發狀況也不斷增加，隨之而來的安全問題，使得標榜綠色環保的新款車輛已經相形失色，消費者更需要的，是一款除了省油節能，也要兼顧安全的智慧車輛。而新一代的汽車與智慧化相互結合，將成為汽車產業的主流發展方向。

專家說，智慧化當然是汽車產業的最終發展趨向。一般人認為智慧汽車就等同於高階車款，但隨著關鍵半導體零組件如感測器、MCU等產品的價格更為低廉，目前在許多平價的新車款上，都已經加入更為智慧化與人性化的功能，增加行車的安全性。因此，「智慧」已經不是高階車款的特權，而是逐漸「平民化」與「普及化」，以更平易近人的面貌，進入尋常百姓家。

車聯網時代來臨

專家認為，未來城市交通將面臨的四大挑戰，包括：能源消耗、廢氣排放、行車安全及交通堵塞。針對這些挑戰，汽車科技的發展方向也將產生重大變化，例如從傳統以石化能源為主的內燃機，轉變為以電和氫為能源的電動化汽車，加上更多智慧化的體貼駕駛人設計。此外，未來車輛也將進入「車聯網」的時代，這主要是把互聯網和以行車應用為主的物聯網結合在一起的新網路型態。

專家說，車聯網時代的智慧汽車將具有以下特點：第一，車輛與車輛之間，能夠永遠保持相對固定的安全距離，如此讓行車意外降到最低，甚至可達到零碰撞事故；第二，車輛與車輛之間將隨機進行組隊，根據車主的目的地，透過GPS定位讓車輛之間彼此自動溝通，車與車也可以隨時組隊或脫離，藉以提升交通運輸效率。

車電產業「智慧化」與「綠色」與相提並論

新一代汽車將智慧化、安全化視為重要特點，而車用感測器也成了汽車智慧化的一項關鍵技術。針對安全的應用，車載感測器主要的功能是汽車探測和發現目標、確定距離與方位、並識別和確定目標屬性，這包括一維和多維成像，以及動態定位和定位跟蹤等。目前常用的車用感測技術包括微波雷達和超音波攝影等，由於每一種感測技術都有本身的侷限性，因此感測技術的發展關鍵將是多模整合，如此一來，既能發揮各自優勢，又可提供功能上的互補。

專家指出，智慧汽車的電子系統將變得越來越複雜，所承受的電荷負載也越來越大，這使得電源系統必須全面升級。據了解，目前汽車使用的14V電源系統約是從1950年代開始，當時汽車的電子零件較少，14V電源系統就能滿足需求。但隨著汽車上各種電子設備不斷增加，應用越來越廣，系統功率消耗持續攀升，14V電源系統在3000瓦左右的功率已經難以滿足需要，因此將逐步以新一代的42V電源系統取代舊式14V電源系統。

專家認為，汽車的發展，「智慧化」與「綠色環保」是相提並論，缺一不可的。智慧汽車以低排碳和零排碳為目標，透過部分或全部電動化驅動，結果是帶來汽車的電動化革命。目前電動車的觸角已經逐漸深入汽車的各個系統，這樣的趨勢還將進一步加快，這已經影響汽車產業，並帶來革命性的變化。從傳統汽車向智慧車發展，需要在許多技術上進行轉變與突破，而電動車的出現，正好為汽車的智慧化發展奠定了基礎。智慧汽車必須透過更多先進技術來達成，例如透過GPS進行定位並引導行駛路線，或者利用各種視覺和聲波感測器來精確偵測附近的行人或障礙物，並利用無線通訊來判斷與其他交通設施的關係，最後並需要邏輯晶片來判斷並自動執行例如自動煞車、減速、轉向、加速等命令。這些技術彼此間都必須相互整合，這也成為未來智慧汽車發展的成敗關鍵。

三大主軸與三大挑戰

汽車智慧化與汽車電子的發展密切相關，汽車電子產業的進展將直接決定汽車智慧化程度的高低。讓車與車之間彼此聯繫並產生智慧化互動的「車聯網」，目前雖然還僅停留在概念性階段，但目前已有越來越多的汽車廠商，開始嘗試將智慧化技術應用到汽車上。

專家認為，在推動汽車產業發展的過程中，必須要對汽車電子產業給予高度重視，比較適合的方式，包括產官學研分工體系的建構、打造電子產業技術平台、促進電子產業群聚化發展，並對電子產業制定優惠政策等完整配套措施，藉此除可提高在全球汽車電子產業中的競爭力，也可為實現未來汽車的全面智慧化打下基礎。

智慧汽車三大主軸

智慧汽車技術的三大主軸架構包括主動安全、舒適便利以及節能，其中車用感測器、MEMS微機電、混合訊號多核心控制器和電池管理晶片等又是最關鍵零組件。針對主動安全，智慧汽車特別是在自動防撞設計方面，主要包括車體前方、後方與側邊碰撞預警和緩解、車道偏離示警、倒車影像辨識系統、盲點預警、駕駛疲勞警示和自動煞車控制等。雷射掃描、影像辨識加上影像感測器，便成為智慧汽車主動安全系統的利器。

車電產業三大挑戰

專家認為，發展車用電子產業的三大挑戰，第一大挑戰來自核心技術領域。汽車大廠擁有技術領先的優勢，其中包括汽車電子、整車開發能力、動力技術和輕量化技術等四大領域。其中汽車電子在全球市場上，幾乎都被國際半導體大廠所壟斷，一般廠商競爭不易；第二大挑戰來自電動汽車的發展，目前全球都一致性地開始重視電動車產業，並搶佔技術制高點，而電動車與智慧汽車的結合，產生了汽車產業的全新挑戰。第三大挑戰來自技術人才，專家說，擁有專業技術人才，正是汽車產業能否突破的關鍵因素。

《圖一　主動安全防撞將成為未來車款的基本配備》

車用安全邁入感測融合新時代

汽車安全一直都是市場關注的話題，不論是汽車廠商、零組件供應商或是消費者，對行車安全問題的關注從來沒有減少過。汽車安全性所涉及的範圍很廣，大到專用的安全配備，小到每個零組件、每塊鋼板，每個焊接點甚至是焊點的位置等都是關鍵。從目前的技術發展趨勢來看，包括被動安全、主動安全、主動安全功能整合，再到主被動安全功能的整合，汽車安全正不斷朝向「零傷亡」的方向前進。

專家指出，從1990年代初期，汽車安全氣囊大量採用MEMS加速度計開始，就順勢推動MEMS的第一波發展浪潮。事實上，MEMS對於提昇智慧汽車主動安全，有非常關鍵的地位。而車身主動安全系統的強制性法規，也將進一步帶動車用MEMS感測器的普及率，特別是在電子車身穩定系統（ESC）以及胎壓監測系統（TPMS）等部份。美國將在2012年強制規定汽車加裝電子安全系統；歐盟也將在2014年強制規定胎壓偵測系統（TPMS）的安裝。

據了解，使用加速度計來感測傾斜度的電子式煞車系統（EPB）也會繼續成長。而前保險桿內裝設加速度計或是壓力感測器來偵測撞擊力道，藉以保護行人。另外，微輻射熱感應（microbolometers）可支援夜視系統、MEMS振盪器強化倒車監視鏡頭等，未來都可提供行車更強的保護能力。

專家認為，未來MEMS感測器的發展趨勢，將是減小體積、增加可靠性和提高靈敏度。智慧汽車可藉由下一代感測融合（sensor fusion）技術，是運用感測訊號並結合應用演算機制，來提昇既有感測系統的效能。換句話說，一個「感測器融合」或「系統級封裝」的感測新時代即將到來。主動、被動安全系統的整合為汽車產業帶來了全新挑戰，未來預計可以透過將過把不同感測器整合進單一封裝中，例如將陀螺儀與低加速度感測器（Low G Sensor）整合，來提供車用安全更具競爭力的解決方案。

《圖二　最首要的汽車主動安全裝置就是ABS防鎖死煞車系統。ABS發展之初需要140個電子元件，目前系統已更為精簡且更有效率。》

MEMS感測五大發展趨勢

MEMS在車用安全領域所扮演的角色越來越重要。目前全球排名前幾大的車用MEMS感測器供應商包括博世（Bosch Sensortec）、Denso、飛思卡爾（Freescale）、Sensata Technologies、亞德諾（ADI）、Panasonic等，在壓力感測器和陀螺儀等車用MEMS應用上，也有越來越不錯的成長前景。在諸多有利條件的驅動之下，預計到了2014年，平均每輛汽車內部的MEMS元件數將成長到11.5顆。

MEMS感測器的最大特點，就是適合應用於汽車電控系統中，近年來也被廣泛地應用於汽車的發動機控制系統、車身控制系統和底盤控制系統。其中加速度感測器在汽車中的應用則包括電子穩定控制、氣囊監測、GPS導航及安全系統、以及翻轉監測等。而MEMS晶片與半導體晶片整合、封裝在一起，預計將是半導體產業的新趨勢，也是讓傳統IC設計廠商走出死胡同的一個新選擇。

專家指出，在汽車的主動與被動安全保護領域中，市場趨勢主要包括以下幾項重點。第一、感測器將走向整合，例如將ESP（電子車身穩定系統）與安全氣囊放置在同一ECU（Electronic control unit）之內；第二、感測器的介面將走向標準化，其中包括數位介面如SPI、DSI以及PSI5等。（目前，市場上採用PSI5的比率已經高於DSI）；第三、市場上對高性能陀螺儀的需求將逐漸增加，特別是配備先進駕駛輔助系統（如ACC）的車款；第四、安全氣囊成為標準配備，目前中國和印度等國政府都已經明文規定，要求所有汽車必須100％加裝安全氣囊；第五、歐洲各國陸續頒佈行人保護的相關法規，這將提高正面撞擊感測器的市場需求，另外，車載衛星導航也將成為必備裝置。

《圖三　車商提出「五次元安全理念」，包括正常路況下的「安全駕駛」、危險路況下的「安全迴避」、輕度碰撞時的「安全損控」、車輛碰撞後的「安全防護」，和碰撞救援時的「安全脫離」共五個層次，進一步帶來安全性。》

MCU是車輛的智慧核心

現在汽車的安全概念，已經從傳統減少碰撞的「被動安全」，演進到自動防撞避免事故發生的「主動安全」，隨著對汽車安全的要求提高， 汽車配備的安全機制種類也不斷在增加。

盛群半導體產品中心技術開發小組王明坤處長指出，相關的汽車安全機制例如 : 防鎖死煞車（ABS）、安全氣囊、電動助力轉向（EPAS），胎壓監測系統（TPMS），電子車身穩定系統（ESC）、車體前方/後方/側邊碰撞預警系統（FCW）、主動車距控制巡航系統（ACC）、車道偏離預警系統（LDW）、倒車影像系統（RVC）、盲點預警、駕駛疲勞警示、自動煞車控制、自動停車等等。新一代智慧汽車的安全系統，強調機電整合且具備相當的「智慧」，能主動判斷可能的危險預先提出警告或採取防護措施，各個系統使用大量的感測器元件偵測車輛與外界環境的變化狀況，而系統的「智慧」核心即為MCU及搭載在MCU上的智慧型軟體。

王明坤說，汽車首要的是安全性，車用電子最重要的是可靠性，產品通過嚴格的環境測試，廠商有完整的品質系統認證與稽核制度，是進入車用電子領域的基本門檻，另一方面汽車強調機電整合的技術能力與實務經驗，MCU廠商必須與汽車零配件大廠密切合作，並經過冗長的驗證測試之後，方有機會打入汽車原廠供應鏈。

台灣進軍車用MCU 需跨過品質門檻

而對於台灣MCU廠商進軍車用領域的看法，王明坤則認為，台灣本土MCU廠商要進軍車用電子，首先要跨越基本門檻即產品本身與完整的品質系統，同時需要有長期配合的廠商，車用電子領域相對是封閉保守的產業，必需展現出公司實力與長期經營的市場口碑，另一方面是風險控管評估，產品生產期間，車廠嚴格的品質稽核與改善措施會相對付出高成本代價，而萬一產品出現重大瑕疵的高額賠償，也常會使廠商望而怯步。

《圖四　 王明坤說，要融入汽車製造商的體系，需從車廠觀點切入，加強瞭解產品規格和測試要求。》

逐鹿車電市場 「先懂車」才是致勝關鍵

目前台灣本土MCU廠商在先進的車用技術，與長期經營車用電子的外商仍有段距離，但在成熟的技術領域上，本土廠商與外商技術並無太大差別，MCU技術本身並非本土MCU廠商跨入汽車產業的主要障礙，倒是要先瞭解汽車這項產品的設計思考邏輯與這個產業的運作模式。

盛群半導體產品中心技術開發小組王明坤協理表示，車用電子不是一獨立產業，而是隸屬於汽車產業下的次產業，要融入汽車製造商的體系，需從車廠觀點切入，加強瞭解產品規格的需求和其產品的測試要求。要與汽車零配件大廠在產品上攜手合作，方能研發出符合需要的產品。

王明坤說，盛群一直專注在MCU產品的開發，一貫堅持高品質政策，多年來累積的產品研發和量產經驗，更進一步回饋提升產品的性能與可靠性，完善品保作業與品質系統以確保量產出貨品質，因而在MCU產品市場建立起口碑，逐漸打出知名度。

盛群在8-bit MCU產品開發上，除了功能與性能特性的升級，更深入研究提升產品在惡劣環境下操作的可靠性，另一方面也投入32-bit MCU產品開發，以提高MCU產品應用等級，近幾年更深入了解產品特性與產品廠商緊密合作，加強從客戶和產品系統觀點來進行產品開發，車用電子領域需要長期投入經營，而背後是公司整體表現出來的競爭力。

王明坤認為，如今中國大陸的汽車產業興起，已是世界主要汽車市場與產地之一，對臺灣本土MCU廠商經營車用電子市場，提供了比以往更好的機會，盛群也早已經積極佈局投入，以把握這幾年的黃金時間。

結語

智慧化程度越高的車輛，對於安全的掌握當然也會越紮實。目前智慧汽車已不再是紙上談兵，而是已經真真實實行駛在道路上，這些加入智慧元素的車輛，將能有效提升駕馭安全性。而相關廠商仍不斷開發更為安全的輔助元件，在未來的道路上，距離「零事故」的理想將更邁進一大步。