在智慧車輛熱潮帶動下,車用電子快速發展,工研院估計,2023年全球汽車電子市場規模約3,159億美元。臺灣具備充沛的資通訊技術研發及產品生產製造能力,臺灣2023年車電產值已約達4,095億新台幣,2028年可望突破9,000億元新台幣,有望成為下一個兆元產業。綜觀國際及我國業者近期布局,可以發現智慧座艙、輔助/自動駕駛等領域所需的車電技術及產品是產業重要發展趨勢。
圖、臺灣車電產值及預測(資料來源:工研院)
人機互動、顯示器技術新高度,滿足智慧座艙各式創新應用情境
生成式人工智慧(Generative Artificial Intelligence, Generative AI)技術導入智慧座艙,能生成自然語言、圖像、音訊等多種類型的內容,正為車主提供更加個人化、智慧化的人機互動。在過去,車載語音助理以固定的指令和控制系統,執行特定任務,如導航、音樂控制和通話等,缺乏自然語言互動能力。然而,透過整合生成式AI,車載語音助理自然語言處理能力將顯著提升,使其對話具更高的上下文連貫性、流暢度,並透過深度學習不斷自我優化。
例如,2023年國際車廠Mercedes-Benz,透過導入AI聊天機器人ChatGPT至語音助理系統,呼喚進行語音控制變更直觀,不僅能根據使用者的偏好調整語音風格,還能通過「個人行為學習」和「情境」的預測,主動推薦個性化設定,例如在早晨自動播報新聞和提醒行程,在工作日結束後則提供柔和的氛圍燈光和音樂,營造放鬆氛圍。
車用顯示器在未來智慧座艙扮演人機互動的關鍵媒介,不僅呈現了基本駕駛資訊,隨著娛樂系統導入,更成為提升乘車體驗要角。然而,車用面板業者須克服環境光的影響,以及車廠希望導入更多創新應用情境,面臨技術挑戰,業者從傳統的TFT-LCD面板,逐步發展出色彩鮮豔、可撓曲的AMOLED、Mini LED等,未來Mi-cro LED能有效克服環境光的影響,以及無烙印問題、高亮度、高透明度等多項優點,使車輛具更多創新服務的可能性,成為車用顯示技術新寵兒。
圖、車用顯示器技術發展進程(資料來源:各公司、資策會、工研院、Trend Force,車輛中心整理)
根據Trend Force調查,應用Micro LED的顯示技術預估在2026-2027年成熟,進入車用市場。由於Micro LED高透明度、適用於曲面或不同形狀的產品,並能有效地整合其他車用感測器,未來除了可用於儀表板、中控台、後座娛樂等各式車用顯示器,更能延伸至擴增實境抬頭顯示器(AR HUD)或車窗透明顯示器等新潮應用。
車內監控、車外感測能力Level Up,助益車輛自駕化
車輛依自動化依程度可分成Level 0~ Level 5,共6個等級。目前,以市售消費者能買到的車款來看,Level 3是目前國際車廠量產的最高等級。Level 3運作時,因屬有條件式的自動駕駛,需要透過車內的駕駛監控系統(Driver Monitoring System, DMS),來判斷駕駛員是否適合負責駕駛任務,以實現自駕系統與駕駛員之間的駕駛任務接管互動機制。
DMS的主要功能是識別駕駛的專心程度,包括目視路況、雙手是否離開方向盤、疲勞駕駛等,進而以聲音或振動方式提醒駕駛注意路況或接管車輛。目前DMS主要發展視覺、生物監控等技術,結合AI影像深度學習,根據駕駛的座艙位置,結合頭部偏擺角度及視線角度,判斷駕駛是否分心,並即時發出警示。
而對車外環境偵測,很大程度上仰賴車輛所搭載的各式感測器裝置,除了常見的攝影機,多會與光達、雷達等搭配,相輔相成形成車輛的眼睛。
車廠為提高智慧車輛的自動化程度,已陸續將光達搭載於市售量產車型。然而,現階段光達的感知能力與成本,仍是當前廠商積極改進的關鍵。近年,4D光達技術是發展趨勢之一,除了3D定位外,4D光達利用反射雷射測量汽車與其他物體之間的距離,並將瞬時速度繪製成第四維度。這使系統能夠更加詳細地了解周圍環境,以及環境內物體的運動情況,幫助車輛做出精確決策。
臺灣業者強化軟硬體整合實力,插旗國際智慧座艙商機
緊搭國際智慧座艙趨勢,臺灣業者以各自長才發展產品。智慧座艙產業鏈大致可區分為上游零組件、中游模組與系統及下游車廠等,台廠目前多已著手布局,其中如上游晶片、中游的面板、車內監控等,都是我國業者布局的重點方向。
圖、台廠在智慧座艙供應鏈布局(資料來源:資策會、新聞媒體,車輛中心整理)
上游晶片廠聯發科結合NVIDIA技術,推出Dimensity Auto智慧座艙晶片組,支援多種先進的AI安全與娛樂應用,包括聊天機器人、多螢幕顯示和駕駛偵測等功能,是我國開發智慧座艙主控晶片重要業者;中游如面板雙虎群創、友達等,藉面板專長積極跨足智慧座艙全方位解決方案,如友達結合Micro LED科技,將高透明度Micro LED顯示器整合至車側窗,有效解決環境光對車內顯示效果的影響,並進一步加入觸控技術,打造出具有互動功能的透明智慧車窗。
臺灣自駕車以無人載具實驗出發,帶動供應鏈能量
經濟部無人載具創新實驗是我國推動自駕車法規調適的重要前置步驟,提供業者進行上路實證。自2019年開始受理實驗以來,已通過審核的自駕車服務測試案共約16案。案例不僅涵蓋了自駕車輛開發、自駕系統驗證,以及接駁服務提供等多個階段,更在不同應用場景下展現了其潛力與可行性。
例如,針對國內製造業者廠區內部移動需求的「TSMC廠區接駁」案,不僅是為了滿足台積電24小時廠區運作的需求,更是提供
台積電實際觀察自駕車晶片運作的機會;車輛中心的「彰濱鹿港觀光接駁」案,凸顯車隊管理技術的重要進展,除了進行了車路雲自駕車決策控制和自駕公共運輸接駁能力等多項實驗,並利用ARTC的WinBus和六和機械與和緯車輛的兩種不同自駕小巴,挑戰異質自駕車隊列技術,以「類捷運」方式在市區進行測試運行。
圖、我國近年無人載具實驗自駕車案例(資料來源:經濟部,車輛中心整理)
隨著國際車廠陸續量產發表Level 3自駕車款,以及國內無人載具實驗如火如荼展開,我國車電業者亦已加大研發力道,開發性能更加優異先進駕駛輔助系統(Advanced Driver Assistance Systems, ADAS)以及感測器,以期滿足國內外輔助/自動駕駛供應鏈所需。
例如,如歐特明積極開發車內監控技術,透過DMS與視覺AI系統相結合,利用影像感測器和紅外線捕捉車內的影像,即使在駕駛員佩戴太陽眼鏡的情況下,也能準確識別駕駛員狀態;為昇科在2024年台北國際車電展展出AI 4D成像毫米波雷達,支援Level 3以上自駕車應用,可辨識人及多車種,亦可感知空曠區域及塞車情形,並同時具備測長短距離的雙模功能,最遠測距達320公尺,短距可測0.3公尺。
圖、臺廠在自動駕駛供應鏈布局(資料來源:拓墣、工研院、廠商公開資訊、中技社、DIGITIMES Research,車輛中心整理)
結語
車用電子市場具龐大成長潛力,臺灣因資通訊能量優勢,不少業者已切入車用領域布局,瞄準全球車電市場商機。從智慧座艙的創新應用,到輔助/自動駕駛技術的突破,我國業者不僅在硬體製造上保持競爭力,亦在軟體整合和系統設計上不斷精進。未來,隨著技術進一步成熟,臺灣有望成為全球車用電子產業的關鍵供應國,推動整體市場進入新一波成長高峰。