由于智慧型手機和汽車品牌大廠的力挺,多模無線充電晶片已日益受到市場重視,半導體大廠除推出單模產品外,亦快馬加鞭研發可同時支援Qi、PMA與A4WP等無線充電標準的多模晶片方案,搶攻市場商機。多模無線充電晶片已勢不可當。
面對無線充電標準百家爭鳴,智慧型手機和汽車品牌商考量到各無線充電標準各有優劣,且為提供終端消費者使用便利性,對于多模無線充電晶片的需求更加殷切,正吸引半導體廠商競相布局相關產品線,以積極卡位智慧型手機和汽車多模無線充電應用的市場商機。
通吃智慧手機市場 IC商猛攻多模無線充電
高創行銷部副理王世偉表示,除無線充電聯盟(WPC)陣營的晶片已獲得不少智慧型手機廠商導入之外,Powermat挾瞄準iPhone 3和iPhone 4背蓋所推出的PMA(Power Matters Alliance)標準無線充電晶片及其裝置,亦已掌握近50%的市占,顯見PMA與WPC陣營在無線充電市場已分庭抗禮;此外,未來A4WP(All for Wireless Power)陣營在智慧型手機市場發展的潛力亦不容小覷,遂讓智慧型手機和晶片廠商紛紛投入多模無線充電方案的開發,以爭食更大的無線充電市場商機大餅。
據了解,目前德州儀器(TI)、飛思卡爾(Freescale)等半導體大廠正緊鑼密鼓地開發相容于WPC、PMA及A4WP的多模無線充電晶片方案,其中德州儀器已計劃于2013年底前發布首款多模無線充電產品;飛思卡爾亦已針對車用智慧型手機充電座,提供相容于WPC和PMA標準的雙模無線充電晶片方案樣品給代理商先行導入參考設計。
飛思卡爾資深應用工程師黃耀宗透露,該公司除雙模無線充電晶片之外,亦將規畫導入整合WPC、PMA及A4WP標準的多模無線充電晶片方案開發,惟具體的產品發布時間尚未可公布。他還說,目前該公司針對車用智慧型手機無線充電座所開發的晶片方案已有樣品,預計年底前面市。
除智慧型手機之外,美國通用汽車(GM)、克萊斯勒(Chrysler)、福特(Ford)等汽車品牌大廠亦計劃于未來下一代車款導入相容于Qi和PMA的雙模無線充電晶片,以提供終端用戶更友善的使用體驗,特別是通用汽車已強制規范車用智慧型手機充電裝置供應商必須符合PMA標準規范,亦激勵晶片大廠加緊投入支援Qi與PMA標準的雙模無線充電晶片開發。
GM力拱 雙模無線充電IC涌商機
安富利半導體事業部產品副理楊士緯表示,通用汽車入股無線充電技術研發公司Powermat后,為力挺Powermat所推動的PMA標準,已計劃于下一代車款中導入,也因此,未來供應給通用汽車的車用智慧型手機充電座皆必須符合PMA無線充電標準規范。
楊士緯進一步指出,現階段尚未有智慧型手機品牌商與晶片業者推出僅支援PMA標準的產品;相較之下,無線充電聯盟(WPC)所推的Qi標準則已獲得眾多智慧型手機品牌商支持,并有終端商品問世,因此WPC聯盟的晶片商紛紛展開相容于Qi和PMA標準的雙模無線充電晶片方案部署,以助力汽車充電模組廠設計出符合通用汽車要求的車用智慧型手機充電方案,打進供應鏈體系。
據了解,Qi與PMA標準皆屬于電磁感應式的無線充電技術,因此既有的Qi晶片開發商僅須向PMA聯盟取得通訊協議(Protocol)韌體授權,并置入晶片中,同時調整小部分的外部電路設計,即可開發出相容于Qi和PMA標準的雙模無線充電晶片。
日前,IDT已率先業界發表相容于Qi與PMA標準的雙模無線電源接收器IC--,IDTP9021。據了解,IDTP9021是IDT無線電源接收器IDTP9020的強化版本,系業界首款獲得PMA預認證(Pre-certification)的產品。
楊士緯透露,除IDT之外,安富利所代理的兩大無線充電晶片大廠飛思卡爾和德州儀器,亦正快馬加鞭投入雙模無線充電方案開發,預計產品將于下半年問世。
不讓IDT、飛思卡爾及德州儀器專美于前,恩智浦(NXP)亦正緊鑼密鼓地展開多模無線充電晶片方案布局,準備大舉進軍車用智慧型手機充電裝置市場。
本裝置系針對汽車內一氧化碳及二氧化碳等有毒氣體濃度達到對人體有害濃度警戒值P1(如一氧化碳800ppm),此時可能導致駕駛人員疲勞甚至造成生命安全危險時,車室內設置氣體偵測器,并利用具內建類比數位轉換器(ADC)功能的HT46F49E晶片來判斷特定氣體濃度P是否大于具危險警戒特定氣體濃度警戒值P1;若是,則自動打開車窗玻璃,讓車內與車外自然空氣對流通風,以降低有害氣體濃度,使車內保持一定的空氣品質。
當氣體偵測器偵測特定氣體濃度仍持續增加,并已經大于對生命安全具重大威脅的特定氣體濃度臨界值P2(如一氧化碳1,600ppm),代表駕駛人可能已經呈現昏迷或暈眩,若短時間內(如一氧化碳1,600ppm,2小時)不立即處置,將導致駕駛人死亡,將透過GSM手機通報系統自動即時傳遞GPS定位座標及求救訊息給自行設定的指定號碼(如親朋好友、119或消防局),自動發出求救信號讓救難人員知道你在哪里,第一時間定位并且通報及時搶救,這樣才能將傷害降到最低。
若有害氣體濃度嚴重超出設定值,將發出求信號讓救難人員知道你在哪里,第一時間定位并且通報及時搶救,這樣才能將傷害降到最低。
本裝置系針對汽車內當所產生的有害氣體(CO、CO2)濃度高于安全值時,讓氣體感測器傳遞訊號至微控制器判別動作,使得車窗動作打開一縫隙,使車內保持通風減少有害氣體濃度。當氣體濃度超出設定值時,將透過GSM手機警報通報系統自動即時傳遞GPS定位通報及訊息給自行設定的指定號碼(如親朋好友、119或消防局),方便后續搜救人員定位搜尋。
新一代被動式安全防護系統結構說明
其中,氣體偵測器系設置在車室內部,較佳者,氣體偵測器設置在車室通氣孔周圍,避免汽車廢氣因透過通氣孔跑回車內而不自覺,如此時氣體偵測器就可偵測汽車密閉空間內部特定氣體的濃度。
為模擬在密閉的車室空間內充滿有毒的特定氣體(如一氧化碳或二氧化碳),本裝置將寶特瓶模擬為汽車密閉空間,用寶特瓶置入已點燃的線香,此時寶特瓶內將逐漸充滿二氧化碳氣體,且其濃度將愈來愈高。
假設氣體偵測器偵測車內有害氣體濃度P,HT46F49E晶片內建對人體有害濃度警戒值P1;當P>P1時,透過HT46F49E這顆晶片內建的ADC轉換功能,讓HT46F49E發出命令信號給車窗玻璃的升降機構。當氣體偵測器偵測特定氣體濃度仍持續增加,并已經大于對生命安全具重大威脅的特定氣體濃度臨界值P2;即當P>P2時,GSM發出緊報求救訊息及GPS定位訊號給給自行設定的指定號碼(如親朋好友、119或消防局)。
因HT46F49E晶片所輸出信號值太小,無法直接驅動車窗玻璃升降機馬達,必須透過放大電路予以放大輸出訊號。氣體偵測器外部要一些電子元件來驅動。
整合氣體偵測器 被動安全防護系統性能加分
因一氧化碳或二氧化碳是無色無味的有毒氣體,不管是人為或意外因素而皆會導致駕駛人疲勞駕駛甚至陷入昏迷,其造成車禍傷亡數及意外致死率不亞于于一般車禍或酒醉駕駛意外(因駕駛人往往在不自覺的狀況中昏睡窒息死亡,當被人發現時皆已回天乏術),因此預防汽車駕駛人一氧化碳中毒暨求救的被動式安全防護系統應進一步被重視;此外,傳統局限于汽車一般道路車禍意外的被動式安全防護系統,應被擴大定義及設計至汽車駕駛人因特定有毒氣體濃度所導致的傷亡,其被動安全防護系統應進一步被重視。
另一方面,本汽車被動安全設計裝置系針對汽車內一氧化碳及二氧化碳等有毒氣體,當其濃度達到對人體有害濃度警戒值,能自動啟動安全開窗機制,讓車內與車外自然空氣對流通風,以降低有害氣體濃度,使車內保持一定的空氣品質。若氣體偵測器偵測特定氣體濃度仍持續增加,并已大于對生命安全具重大威脅的特定氣體濃度臨界值,代表駕駛人可能已經呈現昏迷或暈眩(若短時間內不立即處置,將導致駕駛人死亡),透過GSM手機通報系統自動即時傳遞GPS定位座標及求救訊息給自行設定的指定號碼(如親朋好友、119或消防局),方便搜救人員定位搜尋,避免在繁榮市區大海撈針似的搜尋人車,爭取極有限的搜救時效。
本裝置將已點燃的線香放入寶特瓶的密閉空間中,讓寶特瓶逐漸充滿二氧化碳,以模擬車室內遇有害氣體過濃意外事件,并將氣體偵測器置入已挖孔的寶特瓶蓋內,氣體偵測器會將感測訊號傳給HT46F49E晶片,當其濃度達到對人體有害濃度警戒值時,晶片觸發作動訊號讓汽車車窗玻璃自動下降。
倘若氣體偵測器偵測特定氣體濃度仍持續增加,并已經大于對生命安全具重大威脅的特定氣體濃度臨界值,代表駕駛人可能已經呈現昏迷或暈眩(若短時間內不立即處置,將導致駕駛人死亡),本裝置透過GSM手機通報系統自動即時傳遞GPS定位座標及求救訊息給自行設定的指定號碼(如親朋好友、119或消防局),方便搜救人員定位搜尋,避免在繁榮市區大海撈針似的搜尋人車,爭取極有限的搜救時效,其GPS系統定位出人車意外的座標,GSM系統發出求救簡訊給救難單位。
本裝置整合氣體偵測器自動感測車室內部CO或CO2等有毒氣體濃度、自動開窗降低車室有毒氣體濃度、GPS及GSM求救簡訊發送搜救單位。
更多發展可能性 被動安全防護系統展多元風貌
未來可結合車窗薄膜太陽能輔助發電,作為獨立的備用電源以防供電系統故障或電瓶沒電而無法動作;或整合酒精吹嘴、類神經控制感測應用至本裝置,加以實驗數據研發出可防酒駕危險駕駛等相關被動安全系統設計。
總的來說,人在吸入過多有害氣體,疲倦、昏眩等輕微不適癥狀,往往已經中毒而不自覺的狀況下,然而目前汽車被動式安全防護系統設計皆只重視一般道路車禍,本裝置特別針對氣體意外事件發生前加以進行防護設計,符合汽車安全設計趨勢;再者,本裝置利用氣體感測器主動偵測有害氣體濃度是否過高,并立即自動開窗及解中控鎖,提升車內人員逃生機會,符合被動式安全設計;此外,本裝置利用GPS及GSM進行有害氣體事件后自動汽車定址及求救簡訊發送,方便搜救人員第一時間獲知人地物訊息,立即進行后續搜救,以避免后續傷亡擴大,符合第三階段安全設計。 |