节能、安全议题驱动电动车、自驾车技术发展

Cadillac发展名为Super Cruise的行车传感系统，可支持高速行驶中透过传感器侦测前方障碍物主动介入煞车，避免车主因疲劳而发生追撞事故。Cadillac

汽车产业面临全球石化燃料供应不稳、全球暖化与车辆排污减量等问题，近年汽车产业发展的方向正逐步转往汽车电子发挥，除纯电力驱动EV车实用性越来越高，各种新颖的汽车电子科技正逐一实现，例如无人汽车、驾驶主动预警，更新颖高效能的嵌入式运算技术正积极导入新一代的造车科技中…

过去强调高性能、高马力表现的造车概念，随着全球环保意识抬头，如何降低现有石化燃料车种排放污染问题，甚至加速无污染排放的EV(Electric Vehicle)纯电动车产品量产销售，已经成为近来各大车厂积极努力的目标。此外为了让新一代的汽车拥有更多卖点，以前还在实验室的高科技造车技术、汽车电子科技，正逐一实现，利用最新颖的嵌入式运算科技，逐一成为新颖车款都看得到的新功能。

车用电子应用抬头  传感元件、技术整合应用激增

车用电子一向是半导体厂商积极耕耘的重要市场，在汽车的引擎动力逐步将被纯电力、无排放污染的电动马达取代下，已有业者评估未来10年汽车电子的用量将会越来越高，除动力系统大幅整合电力驱动技术方案外，各式整合最新数码电子技术的电装配件也会越来越多，例如LED(Light-Emitting Diode)车灯？照明系统、路况夜视显示器、车用触控显示器、3G/4G车用无线数据传输模块、导航系统、车用娱乐系统、线传控制系统、先进驾驶辅助系统(Advanced Driver Assistance Systems；ADAS)…等新颖科技，大小车厂纷纷尝试在新车款整合更多高科技电装品或是智能配件，提升新车附加价值。

其实车用电子不若一般信息电子产品，若事涉车用主动性安全设计的电装用品，对于电子元件的品质要求相当严苛，例如元件须应付车外的极端温度下运行、防静电、抗振动、抗杂讯与更长的元件寿命要求等，汽车电子元件需以高性能与模块化进行整合，搭配分层式架构减低元件可能的误动作或故障影响整体车电系统。汽车电子产品在元件的宽温要求、性能表现、功耗与延迟都会较一般电子产品有更高要求，尤其是在宽温要求(-40~150°C)甚至是涉及安全性的元件故障率要求方面，都对电子元件带来更多设计与制造挑战。

Google推无人驾驶车  技术方案逐步到位

以世界卫生组织公布数据显示，全球每年会有近124万人死于交通事故！世界卫生组织呼吁全球车厂应投入研发更安全性交通载具，其中无人自动驾驶汽车目前技术方案已日趋成熟，透过越来越强大的车载资通讯电脑系统整合，发展可以主动避开行车风险、事故的自动驾驶车辆，已经无技术的发展门槛，反而是不同的自动驾驶技术如何透过车联网(Internet of Vehicle；IOV)进行行驶数据交换，建构更安全完善的自动驾驶车应用环境。

自动驾驶车技术方案，主要由透过车载电脑控制车辆行进，对于常见因为驾驶疲倦或是失误造成的车祸、事故与伤亡事件，利用车载电脑介入协助自动驾驶，虽然少了操控车辆的驾驶乐趣，但却可在安全性上更为加分，尤其是针对移动不方便的身障人士、反应能力趋弱的中？老年人等，可解决需自行驾驶车辆的用车问题。而透过自动驾驶车辆的最佳化行车油耗控制设计，还可有效增加燃油效率，相对减少汽车污染排放。

传感+自动控制  建构自动驾驶应用基础

而自动驾驶技术主要是由传感技术方案与自动控制技术方案所组成，目前传感技术已有车载雷达测距、机器视觉高分辨率镜头、卫星车辆定位技术等，可补足自动驾驶的路况车流掌握需求。而自动控制技术方案目前针对车用需求，已有开发完善的自动停车、车辆碰撞主动预警、车道偏离、路标图形自动识别、自动巡航控制等技术方案，而这些自动控制技术方案亦须搭配控制元件进行整合，将相关自动控制应用需求整合实践。

分析汽车安全技术方案，可以从主动式安全与被动式安全两大领域进行讨论。在主动式安全方面，像是自动驾驶由于是以嵌入式系统自主控制车辆运行，属于主动式安全技术整合方案，像是Google发展的自动驾驶汽车(Google Self-driving cars)，就整合了机器视觉的高分辨率摄影机、雷达测距传感器、雷射传感器等传感技术方案，而在介入自动驾驶过程中，驾驶行为也会参照车主驾驶行为模式进行分析与整合，让自动驾驶行为可以与真实驾驶行为更趋一致，同时利用更高安全性的人工智能与高度整合的传感器环境，建构相对安全的自动驾驶环境。

新一代传感技术整合  可发展进阶车用安全应用

分析自动驾驶技术会发现，取代车主驾驶的路况检视即为丰富完整的传感方案组合，其中包含雷达、雷射、高速摄影机元件与图形识别技术等，与驾驶自行开车状况不同，机器视觉、雷达、雷射、GPS(Global Positioning System)定位等传感元件不会疲倦，至少在元件可能出现故障疑虑时会主动提示驾驶介入车辆操控，而机器视觉可进一步解读路标图示或速度标示，进而变更自动驾驶操控条件或进行对应介入控制，而自动驾驶进行过程中也不光仅保障自车避免碰撞，以Google的自动驾驶车来说，车顶的360度摄影镜头同时会监控车辆周边人、车、障碍物等物体，自动建立缓冲区避免车辆碰撞。

自动驾驶技术与已发展相当成熟的自动定速巡航技术一样，当驾驶想要介入取代自动驾驶电脑进行车辆操控前，只要轻踩煞车或是微幅转动方向盘，汽车的控制权随即交还车主自行控制，不仅提供了自动驾驶的便利性，当车主随时想取回控制权，也可用最简单直觉的方式交换自动驾驶控制权。

机器视觉、传感技术与车联网整合  车用电子发展更多元

自动驾驶发展现况，在汽车工业技术、机器视觉、图形(标示)实时识别、传感器整合相关技术与自动控制技术已持续不断进步、创新下，自动驾驶技术并非梦想，目前已有Google与GM(General Motors)等国际车厂投入研发，传感技术、自动控制整合等技术已不是自动驾驶技术的发展门槛。

自动驾驶比较大的问题反而是，当自动驾驶技术出现故障或因为零组件老旧导致误动作，若在自动驾驶期间造成车祸、损失，相关技术方案的赔偿肇责归属，反而成为新的问题。因此目前多数车厂在自动驾驶的整合应用上，多半也仅愿意在量产车中导入自动停车、车距自动侦测？警示等功能，在相关功能使用前也会有警语说明仍以车主操控为主，若期间产生肇事问题仍由车主自行承担。

另一方面，车用电子未来也会因为车联网技术逐步实践，透过车联网的整合与连接，车用电子产品、娱乐系统也能与车联网进行紧密连结整合，提供更多加值内容供车主使用。有了车联网的技术整合，进而第三方开发者也能针对车用娱乐或信息需求环境，提供各式云端加值服务，甚至连结道路周边障碍提示、周边车辆车位置分析、路况警示等整合信息，提供驾驶更安全的用车环境。

但也是受惠车联网的便利连接，反而形成新的网络安全问题来源，因为车主若惯于使用车联网提供的驾驶建议与主动提示，减低了驾车警觉性，若因车主轻忽再加上车联网遭受黑客介入恶搞，产生车祸事故或介入新一代的自动驾驶操控，网络安全也成为新一代车电应用发展车厂必须正视的重要关键。

高效能嵌入式SoC  协助汽车业者建构先进车电应用

除了各大车厂逐步增加车用电子、应用技术整合的发展力度外，车用电子相关的芯片业者也积极开发更高性能的嵌入式处理器或是SoC(System on Chip)产品，例如Nvidia则以Tegra视觉运算模块(Visual Computing Module；VCM)产品，与Audi共同推广整合车电应用，Nvidia同时在CES 2014发布与Google、Audi、GM、Honda、Hyundai合组开放汽车联盟(Open Automotive Alliance；OAA)，发展汽车电子相关应用。

尤其是ADAS相关应用已经成为新车款争相整合的新应用，先进驾驶辅助系统需要整合高效能嵌入式处理器与多元传感元件深度整合，尤其在机器视觉与图像自动分析判断方面，也需要高效能GPU(Graphics Processing Unit)进行演算分析与处理，而Nvidia计划以Tegra K1 VCM因应车用电子进阶嵌入式运算应用需求，利用整合于SoC的192核心Kepler架构GPU，除强化原有车载系统使用者互动界面使用体验外，也可进一步强化机器视觉处理与分析效能，在汽车以嵌入式运算处理部分主动安全提示与多媒体应用整合。