汽车互联性与无人驾驶创新

  1 汽车互联性

 

  1.1 车联网或相关通信、处理器、传感器、安全等的发展趋势

 

  首先,5G通信这一基础设施服务现已开始准备投入实用,它也将成为2020年以后社会基础设施建设的基石。2020年,将在原4G网络为基础的一部分区域试运行,今后,会以亚洲为中心不断扩充适用区域。

 

  5G通信基础设施不仅可以让我们体验到比目前移动网络更加快捷的速度,同时汽车也将作为“车联网”或“联网汽车”等某种移动终端而互联使用。除此之外,不局限于移动体,它也将是物联网(车联网)的大动脉。

 

  5G通信基础设施可实现大容量数据信息无延迟即时通信,可使汽车上搭载的毫米波雷达和激光雷达(LiDAR)等传感器收集到的信息瞬间转换为地图信息或交通拥堵信息, 从安全驾驶, 到改善拥堵,为最终实现自动驾驶提供切实保障。

 

  其次,今后汽车上将会搭载很多传感器以确保安全驾驶, 新能源电动车也越来越普及。也就是说汽车正在逐步实现电子化管理。为此,汽车上将会需要更多进行控制和信息处理的高性能半导体。今后伴随着这些信息通过网络将可以实现无线通信,负责网络云端信息处理的半导体也有高性能化的需求。面向车载的半导体领域也具有非常可观的市场前景。

 

  另外,为确保大量地、稳定地接受这些大容量数据信息,搭载在终端机上的小型、高性能的天线和过滤器等与射频(RF)相关领域产品,也亟需技术革新。

 

  1.2 村田的解决方案

 

  针对5G基础设施,我司正在进一步研发分别面向基站和终端的高效解决方案。

 

  具体来说,面向基站方面,京瓷可提供高可靠性的电子元件,有满足综合频率稳定度在7ppm以下的高精度TCXO、高频VCXO、高容量MLCC以及窄带间精准滤波的SAW元器件。另外,还提供可用于光通讯连接部的高可靠性的气密性封装陶瓷管壳。

 

  面向终端方面,除了与基站相同的TCXO、MLCC、SAW等电子元器件之外,还提供利于线路间以及各个模块内部高可靠性连接的连接器。以及适用于封装摄像头和MEMS等传感器类产品的高可靠性、环境耐适性优良的陶瓷封装管壳和适用于车载半导体封装的有机封装基板。

 

  为了更好的保障行车安全,京瓷提供HUD专用液晶显示屏,并且正在进一步研发光学设计和软件的整套解决方案。

 

汽车互联性与无人驾驶创新

  京瓷电子元器件产品(高精度TCXO、超小型晶振、SAW、超小型MLCC)

 

汽车互联性与无人驾驶创新

  京瓷陶瓷管壳

 

汽车互联性与无人驾驶创新

  使用了京瓷LCD显示屏的仪表盘实例

 

  2 无人驾驶

 

  2.1 无人驾驶的发展趋势

 

  为实现4级以上的自动驾驶,必须实现上述所提及的5G基础设施投入实用。因此,真正意义上的普及时机预计是在技术革新和5G基础设施使用人数增多的2025年以后。

 

  在此期间,基本上是汽车内部传感器自动化处理的安全辅助体系的发展趋势。该传感器的搭载已开始普及,毫米波雷达,双眼摄像头,以及正在技术开发的激光雷达(LiDAR),搭配这三种传感器的汽车将具备信息处理能力。在这些信息的基础上,外加通过4G通信或车间通信补充位置和地图等的信息,以此辅助驾驶员来向自动化演进,并最终与5G连接。

 

  而且,处理这些传感器收集到的信息的半导体技术,有利于以GPU架构为基础的智能化(AI)发展。此AI的发展,需要软件和硬件同时高度化,中国在软件方面已经处于世界领先水平。由于中国的大型软件公司已经确立了以4G为基础的高度的网络文化,从而积蓄了庞大的数据(大数据),这些可以灵活应用在AI软件的发展。

 

  在硬件方面,与负责开发AI逻辑运算同等重要的是,支持高速并行处理的高速存储器以及能够保证在这些逻辑和存储之间无通信损失的半导体封装技术的革新。智能手机目前已经开始搭载了AI处理器,但是为了今后在作为终端的汽车方面实现更高速的自动驾驶用的运算处理,必须确立以2.5D的封装技术为基础的量产体系。

 

  2.2 村田的解决方案

 

  激光雷达(LiDAR)作为自动驾驶技术的核心传感器正备受关注。我们认为其中将会采用MEMS技术。这种情况下,陶瓷管壳将会是不可或缺的材料。因为它可以同时满足MEMS用的腔体构造和面向车载的高可靠性需求。加上京瓷的陶瓷基板在LED头灯用封装方面已有较多的安装实例,因此也能提供将LED头灯部的陶瓷封装与激光雷达(LiDAR)整合一体的模块化解决方案。

 

  京瓷还能提供面向各类车载传感器所需的时钟振荡器、MLCC、连接器等满足车规级的电子元器件。

 

  面向AI等技术,京瓷正在研发兼顾高速存储与逻辑运算的高效半导体封装用有机基板,如果这个技术能够实现,就可提供高性价比、高速存储的解决方案。

 

汽车互联性与无人驾驶创新

陶瓷MEMS传感器封装实例

 

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车载半导体有机封装基板

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发布日期:2019年03月04日  所属分类:汽车电子