圖七 : CTIMES主辦的《第三年度汽車電子論壇 － 2013連網汽車智慧與安全技術研討會，台下學員座無虛席。

Google的無人駕駛車隊已在美國道路上測試了相當長的一段時間，而其他的汽車大廠如Bens、Audi等也都在車內加上更先進的技術來幫助司機有更舒適、安全的駕駛體驗。

隨著科技不斷進步，如今汽車已不再只是機械傳統系統，而是一台及其複雜的電子產品，華創車電技術中心資深經理陳正夫在CTIMES主辦的《第三年度汽車電子論壇 － 2013連網汽車智慧與安全技術研討會》中指出，現在較先進的汽車，大約有40%的成本在電機電子上。在加入各種感測器、電子系統、資通娛樂等，汽車邁向更加智慧化，智慧汽車也成為業界關注的趨勢。

圖一 : 華創車電技術中心資深經理陳正夫表示，未來的汽車不只能透過網路或其他方式獲得附近環境的即時資訊，車子間也能夠互相通訊，這將會增加許多可預測性資料。

聯網汽車商機無限

根據工研院的定義，智慧車輛發展目標簡而言之就是安全、舒適、與環保節能。要讓汽車駕駛能夠更安全，不外乎是警告或甚至介入駕駛的操作，未來的汽車更將會有類似人類的感官、思維，能夠偵測週遭環境，作出相當程度的判斷與控制，如提出警告或甚至限速，讓駕駛能夠有更安全、更舒適的體驗。

除了汽車本身的判斷、控制外，感測週遭環境、與外在環境訊息的溝通也是智慧汽車發展的目標之一。陳正夫表示，未來的汽車不只能透過網路或其他方式獲得附近環境的即時資訊，車子間也能夠互相通訊，這將會增加許多可預測性資料。

圖二 : Altera應用工程經理卓文中指出，目前已越來越多歐、日等國汽車大廠開始採用FPGA。

這樣的發展，帶來了很大的市場商機，不論是前裝或後裝市場，都開啟了不斷翻新的設計需求。為了滿足這些創新功能，不少汽車大廠都開始使用更具彈性化且效能更好的FPGA來設計功能及系統。相較於傳統的IC設計， FPGA更具彈性化及差異化，且效能更好。此外，Altera應用工程經理卓文中表示，FPGA的一個新趨勢為”silicon convergence”，也就是Soc FPGA。

Soc FPGA能將部分複雜的運算擺在FPGA中，且已擁有強大的平行運算能力，能夠取代DSP。如此一來，不僅能夠提升效能，對於電力需求敏感的電動車而言，也可以達到省電的效用，且成本較低。也因此，卓文中指出，目前已越來越多歐、日等國汽車大廠開始採用FPGA。

圖三 : 台灣威世資深產品應用工程師許智明表示，在電動車或油電混和車中有幾大趨勢將改變，包括用電系統將慢慢取代傳統的液壓系統、電池將從12伏往48伏設計、開始使用更多高壓二極體和半導體模塊。

除了使用FPGA來取代傳統IC設計之外，智慧汽車在電力系統設計上也因電動車或油電車的興起而有所改變。他認為，如果這些趨勢都將實際實現，那麼電源使用上將會從傳統的非線性混壓器改為交換式電源供應器，且大量使用同步降壓轉換器。

虛擬測試平台效率高

智慧汽車雖帶來龐大的商機，但同樣也遇到極大的開發挑戰。畢竟行車以安全為第一考量，而智慧功能的導入也以安全性應用為優先需求，如ADAS等主動安全系統。因此，汽車電子的開發最終需回歸整體性的安全檢視或驗證，這是不可避免的。士盟科技協理蔡旭程指出，汽車電子面臨了三大挑戰 －震動、環境及時間。

圖四 : 士盟科技協理蔡旭程指出，在初期測試時，部分車廠會選擇虛擬測試平台，相較於實際的實驗測試，可以省下大量的時間及成本。

在開車時，震動為不可避免的狀況，且不同的路況、車況將造成不同程度、不固定頻率的震動，如何避免這些震動造成汽車電子不穩定是挑戰之一。挑戰之二在於每輛汽車所處環境不同，面臨的天氣狀況也不一樣，蔡旭程舉例，許多歐洲汽車到台灣來常會有水土不服的情況，故障頻頻，原因在於儘管歐洲的天氣可能和台灣類似，但出現的機率不同，對於汽車也造成不同程度的影響，且還必須考慮溫度、濕度所造成的影響。此外，汽車必須經過長時間的測試、驗證才能確保其品質，對車廠而言，這不僅耗費時間也增加成本。

而實驗室雖能得到最直接的結果，但卻相當耗時。因此，蔡旭程指出，在初期測試時，部分車廠會選擇虛擬測試平台，透過軟體模擬所有狀況，根據不同的狀況來檢測汽車設計，相較於實際的實驗測試，可以省下大量的時間及成本，車廠也能即時的修改有問題的設計，縮短汽車上市時程。

克服電池挑戰 電動車不再寸步難行

在電動車的部分，長期來看純電動車是目標，但由於里程、價格等問題上仍沒辦法解決，短期內還是以油電混和車為主，美、德、法、西班牙、日本及中國等國對此也都有長期的發展規劃。

圖五 : 茂宣企業資深應用工程師林柏漢提到，台灣在電動車市場中也有不少的發展機會，如電池模組、馬達及電控模組。

茂宣企業資深應用工程師林柏漢提到，台灣在電動車市場中也有不少的發展機會，如電池模組、馬達及電控模組。尤其，車輛研究測試中心綠能車輛發展處電動車系統技術專案工程師陳建安指出，台灣在電動車電池上有非常大的發展機會。

相較於筆電，電動車所需的厘電池數量為筆電的450倍，也因此電動車主要成本來自於電池。但在電池上有三大挑戰必須克服，包括長時間操作的穩定度、干擾和EMI、以及電動車溫度，為了克服這些問題，林柏漢指出，能夠避免干擾引起不必要的雜訊和隔離的光耦合器扮演越來越重要的腳色。

圖六 : 車輛研究測試中心綠能車輛發展處電動車系統技術專案工程師陳建安表示，新設計方案是利用超級電容器作為配套電源，透過其功率密度大的特點來協助燃料電池工作，降低電池衝擊附載，延長電池使用壽命。

此外，目前在燃料電池電動車設計中，大多採用厘離子電池或氫鎳電池與燃料電池的配合使用，也就是雙電系統，但實際使用效果並不理想。因此，陳建安表示，最新設計方案是利用超級電容器作為配套電源，透過其功率密度大的特點來協助燃料電池工作，降低電池衝擊附載，延長電池使用壽命。

對於電動車來說，加速或爬坡需要較大電流，如果設計不好將會對電池造成衝擊，陳建安表示，在這種時候，不足的電流可由超級電容做供給，其放電電流可達幾百安培，在大電流應用場合滿足功率需求。此外，超級電容還有快速充電放電、使用壽命長、溫度範圍廣等優勢，且使用材料不會造成環境汙染，滿足電動車環保需求。