从宝马、奔驰和奥迪窥车用ECU/MCU设计趋势

汽车导入电子组件的数量遽增。宝马(BMW)、奔驰 (Mercedes-Benz)和奥迪(Audi)三大车厂正加速汽车系统迈向电子化，三大车厂各系列高阶车款皆已包含超过一百个电子控制单元(ECU) 和两百颗微控制器(MCU)，并持续增加当中，将有助汽车减轻车体重量及提高汽车燃油效率。 

工研院信息与通讯研究所生医与工业集成电路技术组组长黄立仁表示，由于机械零组件重量十分笨重，常导致彼此相互摩擦而产生热能，致使汽车燃油效率大减；透过汽车系统电子化发展，电子组件能更精密地控制机械零组件，进而减低机械零组件的耗损，并增进汽车系统效能和使用寿命。

黄立仁分析，预测未来2年智能汽车电子化的发展趋势，驾驶辅助系统可望在中高阶和特殊车种中脱颖而出，车厂将逐渐从由机械零组件组装的被动驾驶辅助系统， 逐渐升级成融合电子技术的主动驾驶辅助系统(ADAS)，以增进行车的安全性。  

另一方面，各国政府单位如美国能源局(DOE)，对汽车二氧化碳排放量的规范日趋严格，以及消费者要求汽车须具备更高的可靠性和舒适度，亦促使车厂加速车 用电子组件与汽车系统整合，藉以实现兼具节能和安全功能的下一代智能汽车，这些亦是汽车中ECU和MCU数量激增的重要因素。 

工研院信息与通讯研究所生医与工业集成电路技术组组长黄立仁表示，宝马、奔驰和奥迪生产的 汽车，目前ECU和MCU整合程度最高。

此外，在一般车款的应用上，电力方向盘及后视镜、车窗和雨刷亦将逐渐升级为电子动力方向盘，以及电动后视镜、车窗和雨刷，汽车系统电动化的发展将日益普 及。 黄立仁认为，宝马、奔驰和奥迪是现阶段汽车ECU化程度最高的车厂，而该三大车厂的高档车款配备，系为业界公认汽车技术的风向球和流行指标，循线找出这些 车厂在汽车系统电子化的着力点，可一窥未来汽车ECU技术的发展方向。 

据了解，这些车厂的高阶车款在ECU的设计重点，在于大量采用传感器做出回馈，以让车身电子控制更加稳定、细致。以宝马7系列高档车款为例，该系列汽车底 盘系统即采用许多ECU；此外，若以一般传感器的悬吊平衡点仅四、六或八个点做比较，宝马高档车的可调动悬吊平衡点高达二十四个，能进行非常细致的微调， 并提升悬吊系统的稳定性，让乘客有更加平稳舒适的乘坐感受。

与此同时，宝马在电子动力方向盘方面，导入动力、平衡系统、引擎点火和变速箱等控制等，除大量采用电子组件外，亦加进许多精密的传感器，让电子动力方向盘 能直接回馈更精细的角度，以提升驾驶人员的使用者经验。

瑞萨电子营业营销事业部第一营业营销部副理何吉哲强调，针对汽车系统电子化的趋势，电子组件必需具备几项要件，包括通过AEC-Q100或ISO 26262等车规认证，以为汽车安全进行把关；并须与车用网络如控制器局域网络(CAN Bus)、区域互联网络(LIN Bus)和FlexRay网络等连结，确保汽车系统与其它系统沟通无碍。

此外，何吉哲提到，符合高度电子化汽车系统需求的电子组件，必定是一颗高度整合的产品。以车用MCU为例，可能会整进调节器(Regulator)、模拟 功率IC(Analog Power IC)、CAN Bus收发器等功能，进而有效简化汽车控制的设计。

何吉哲说明，高度机电整合的电子组件，通常为特殊应用集成电路(ASIC)的设计，并整合该汽车系统的周边功能和组件，以专用型IC形式满足如车窗、汽车 音响、仪表板等应用。