onsemi AK2 在智慧駕駛上的應用

日期2026-03-26

在汽車智慧化的浪潮中,停車輔助系統已經從最初的基礎輔助功能,升級為衡量汽車智慧程度的關鍵指標之一。而超音波感測器作為停車輔助系統的「眼睛」,其性能直接決定了系統的精確度、可靠性與安全性。onsemi 作為全球領先的半導體解決方案供應商,憑藉其在車用電子領域的深厚技術累積,推出了採用 DSI3 協議的超音波感測器產品系列,其中 Master 料號NCV75651DB001R2G與 Slave 料號NCV75617DB001R2G這樣的組合,不僅提升了效能,更為汽車倒車入庫、待客泊車等情境,提供了高效且穩定的解決方案。本文將結合專業報告內容,從產品概述、核心料號功能、DSI3 協議優勢、工作原理及實際應用等面向,進行全面且深入的介紹,帶您一同體驗 onsemi 超聲波感測器的卓越性能。

一、onsemi 超音波感測器產品系列概述

onsemi 一直致力於為汽車產業提供創新且可靠的半導體產品,其中超音波感測器系列更是表現優異。這一系列產品專為汽車停車輔助、盲點偵測、自動停車等應用場景設計,具備高靈敏度、低功耗、強抗干擾等特性,能夠滿足各種車型對停車輔助系統的多元需求。

在 onsemi 超聲波感測器產品系列中,採用 DSI3 協議的產品佔有重要地位。DSI3 協議作為一種先進的串列通訊協議,為超聲波感測器之間的通訊提供了高效且穩定的保障。與傳統通訊協議相比,DSI3 協議具有許多顯著優勢,也讓採用該協議的 onsemi 超聲波感測器在市場上具備強大的競爭力。

二、核心料號詳細介紹:Master(NCV75651DB001R2G)與 Slave(NCV75617DB001R2G)

(一)主料號:NCV75651DB001R2G

NCV75651DB001R2G 作為整個超聲波感測器系統的主控晶片(Master),負責系統控制、資料處理,以及與外部 ECU(電子控制單元)通訊等重要職責,是系統正常運作的「大腦」。

  1. 核心功能
  • 系統控制NCV75651DB001R2G 能夠對整個超聲波感測器系統進行全面控制,包括對 Slave 晶片的啟動、停止、參數設定等操作。透過精確的控制指令,確保各個 Slave 晶片能夠依照預設模式運作,實現協同偵測。
  • 資料處理該晶片具備強大的資料處理能力,能夠接收來自12顆Slave晶片傳輸的超聲波偵測資料,並對這些資料進行快速且精確的處理。它可以對偵測到的距離資料進行濾波、校正、融合等操作,以去除雜訊干擾,提升資料的準確性與可靠性,為後續的停車決策提供精確的資料支援。
  • 通信功能NCV75651DB001R2G 支援與外部 ECU 進行高效通訊,採用了先進的通訊介面,能夠將處理後的偵測數據即時且準確地傳輸給 ECU。同時,它也能夠接收 ECU 下達的控制指令,並根據指令調整系統的運作模式與參數,實現與整車系統的無縫銜接。
  • 故障診斷與保護為了確保系統的穩定運作,該晶片內建了完善的故障診斷與保護機制。它能夠即時監控系統的運作狀態,包括從屬晶片的運作情形、通訊鏈路的穩定性、電源電壓等參數。當偵測到故障時,能夠及時發出故障警報訊號,並採取相應的保護措施,例如切斷部分功能、限制輸出等,以防止故障擴大,保障系統及整車的安全。
  1. 性能參數
  • 工作電壓範圍NCV75651DB001R2G 的工作電壓範圍相當寬廣,能夠適應汽車電氣系統複雜的電壓環境,通常的工作電壓為 4.5V 至 18V,確保在各種不同的運作條件下都能穩定運作。
  • 工作溫度範圍考量到汽車在不同環境下的使用需求,這款晶片的工作溫度範圍涵蓋了 -40℃ 到 125℃,能夠在極端低溫與高溫環境下正常運作,滿足汽車產業的嚴苛要求。
  • 資料處理速度該晶片的資料處理速度相當快,能夠在短時間內完成對12顆Slave晶片傳輸資料的處理,資料處理延遲低,確保系統能及時回應外部環境的變化,為停車操作提供即時的輔助資訊。
  • 通信速率在與 ECU 和 Slave 晶片的通訊過程中,NCV75651DB001R2G 具備較高的通訊速率,能夠快速傳輸資料和控制指令,減少通訊延遲,提升系統的整體反應速度。

(二)Slave 料號:NCV75617DB001R2G​

NCV75617DB001R2G 作為從屬晶片(Slave),主要負責超聲波訊號的發射與接收,是系統實現距離偵測的「執行單元」。在實際應用中,通常會搭配 12 顆此型號的從屬晶片,並與 1 顆主控晶片(NCV75651DB001R2G)共同使用,以實現對車輛周圍環境的全方位偵測。

  1. 核心功能
  • 超音波訊號發射NCV75617DB001R2G 能夠根據主控晶片下達的指令,產生並發射特定頻率的超聲波信號。該晶片採用了先進的超聲波發射電路設計,能夠確保發射的超聲波信號具有穩定的頻率、足夠的強度以及良好的方向性,進一步提升信號的傳播距離與偵測精度。
  • 超音波訊號接收在發射超音波訊號後,該晶片能夠即時接收反射回來的超音波訊號。它內建高靈敏度的接收電路與訊號調理模組,能有效放大微弱的反射訊號,並抑制雜訊干擾,提高訊號的訊雜比,確保能夠準確偵測到反射訊號。
  • 距離計算透過測量超音波訊號從發射到接收的時間差(飛行時間),NCV75617DB001R2G 能夠結合超音波在空氣中的傳播速度,計算出偵測目標與感測器之間的距離。此晶片具備精確的時間測量功能,能有效減少時間測量誤差,提升距離計算的準確性。
  • 資料傳輸計算出距離數據後,NCV75617DB001R2G 會透過 DSI3 協議將這些數據傳輸給 Master 晶片。在數據傳輸過程中,該晶片能夠確保數據的完整性與準確性,避免數據遺失或發生錯誤,為 Master 晶片的數據處理提供可靠的數據來源。
  1. 性能參數
  • 偵測距離範圍NCV75617DB001R2G 的偵測距離範圍較廣,通常能夠偵測 0.1 公尺至 5 公尺範圍內的目標物體,能夠滿足汽車倒車入庫、代客泊車等情境對偵測距離的需求。在不同的環境條件下(如溫度、濕度、空氣品質等),其偵測距離的穩定性表現良好,能夠維持較高的偵測精度。
  • 偵測精度該晶片的偵測精度相當高,在有效偵測距離範圍內,距離測量誤差通常小於±1公分。高精度的偵測能力能夠確保系統準確判斷車輛與周圍障礙物之間的距離,為停車操作提供精確的引導,避免碰撞事故發生。
  • 超聲波頻率NCV75617DB001R2G 所發射的超音波頻率通常約為 40kHz,這個頻率的超音波在空氣中傳播時具有良好的方向性與傳播特性,能有效減少訊號的擴散與衰減,提升偵測效果。同時,40kHz 的頻率也能避免與其他車用電子設備產生頻率干擾,確保系統穩定運作。
  • 功耗為了滿足汽車對低功耗的需求,NCV75617DB001R2G 採用了低功耗設計方案。在正常運作模式下,其功耗相對較低;而在休眠模式下,功耗更是大幅降低,能有效減少汽車電池的電量消耗,延長電池的使用壽命。

三、DSI3 協議:onsemi 超聲波感測器的通訊核心

(一)DSI3 協議概述

DSI3(Distributed System Interface 3)協議是一種專為分散式感測器系統設計的序列通訊協議,由汽車產業相關組織制定,目的是為感測器之間以及感測器與 ECU 之間的通訊,提供統一、高效且可靠的解決方案。此協議具備高頻寬、低延遲、強抗干擾能力,以及支援多節點通訊等特點,廣泛應用於汽車超音波感測器、攝影機、雷達等感測器系統中。

onsemi 作為汽車電子領域的重要參與者,積極採用 DSI3 協議作為其超聲波感測器的通訊協議,充分發揮該協議的優勢,提升產品的效能與競爭力。在由 NCV75651DB001R2G(主控)和 12 顆 NCV75617DB001R2G(從屬)組成的超聲波感測器系統中,DSI3 協議承擔著主控與從屬之間資料傳輸與指令互動的重要任務,是系統實現協同運作的關鍵。

(二)onsemi 採用 DSI3 協議的優點

  1. 高效的溝通效率
  • 高頻寬DSI3 協議支援較高的通訊頻寬,能夠實現大量資料的快速傳輸。在 onsemi 超音波感測器系統中,12 顆 Slave 晶片需要將各自的偵測資料即時傳送給 Master 晶片,高頻寬的 DSI3 協議能夠確保這些資料能夠及時、順暢地傳輸,不會出現資料壅塞的情況,提升系統的整體回應速度。
  • 低延遲低通訊延遲是車用電子系統中的重要需求之一,特別是在停車輔助系統中,及時的偵測數據對於迅速做出停車決策至關重要。DSI3 協議透過優化通訊框架結構與傳輸機制,有效降低了通訊延遲。在 onsemi 超音波感測器系統中,Master 晶片下達的控制指令能夠快速傳送至 Slave 晶片,而 Slave 晶片的偵測數據也能即時回饋給 Master 晶片,確保系統能夠即時回應外部環境的變化。
  1. 強大的抗干擾能力
  • 差分信號傳輸DSI3 協議採用差分信號傳輸方式,這種傳輸方式能有效抑制共模雜訊干擾。在汽車內部複雜的電磁環境中,存在大量的電磁干擾源(如引擎、馬達、其他電子設備等),這些干擾源會對感測器的通訊信號產生影響。差分信號傳輸透過兩條信號線傳輸極性相反的信號,在接收端對兩條信號線的信號進行差分放大,能有效抵銷共模雜訊,提高信號的抗干擾能力,確保通訊的穩定性與可靠性。
  • 錯誤檢測與修正機制為了進一步提升通訊的可靠性,DSI3 協議內建了完善的錯誤檢測與修正機制。在資料傳輸過程中,協議會為傳輸的資料加入校驗位(例如 CRC 校驗位),接收端在收到資料後,會根據校驗位進行錯誤檢測。如果發現資料有錯誤,協議能夠透過特定的演算法進行錯誤修正,或要求發送端重新傳送資料,以確保接收端能夠獲得正確無誤的資料。這種錯誤檢測與修正機制能有效因應汽車環境中的突發干擾,減少資料傳輸錯誤,保障系統的正常運作。
  1. 靈活的多節點通訊
  • 支援多個 Slave 節點DSI3 協議支援在同一條匯流排上連接多個 Slave 節點,這對於 onsemi 超音波感測器系統中 1 顆 Master 晶片與 12 顆 Slave 晶片的配置非常適用。透過 DSI3 協議,Master 晶片可以靈活地對 12 顆 Slave 晶片進行尋址與控制,實現對每一顆 Slave 晶片的獨立操作,例如單獨啟動某一顆 Slave 晶片進行偵測、設定不同 Slave 晶片的偵測參數等。這種多節點通訊能力讓系統能夠依據實際需求,靈活調整偵測策略,提升系統的適應性與彈性。
  • 可擴展性強隨著汽車智能化程度不斷提升,對於感測器的數量與種類需求也持續增加。DSI3 協議具備良好的擴充性,能夠在現有系統基礎上輕鬆新增更多的從屬節點或其他類型的感測器節點(如攝影機、雷達等),而無需對現有系統的硬體和軟體進行大規模修改。這為 onsemi 超音波感測器系統未來的升級與擴充帶來便利,能夠滿足汽車不斷發展的智慧化需求。
  1. 簡化的硬體設計
  • 減少佈線成本與傳統的並行通訊協定相比,DSI3 協定採用串行通訊方式,只需要較少的訊號線(通常為兩根差分訊號線以及幾條電源線和接地線),就能實現 Master 與多個 Slave 之間的通訊。在 onsemi 超音波感測器系統中,採用 DSI3 協定可以大幅減少感測器之間的佈線數量,降低佈線的難度與成本,同時也能減輕車內線束的重量,提升汽車的燃油經濟性。
  • 降低硬體複雜度DSI3 協議的標準化與整合度相當高,onsemi 在設計 NCV75651DB001R2G 和 NCV75617DB001R2G 晶片時,已經將 DSI3 協議的通訊介面及相關電路整合進晶片內部,使用者在應用時無需額外設計複雜的通訊電路,只需依照協議規範進行簡單的硬體連接即可。這不僅簡化了系統的硬體設計,降低了硬體開發的難度與成本,同時也提升了系統的穩定性與可靠性。

(三)DSI3 協議在 onsemi 超音波感測器系統中的運作方式

在由 NCV75651DB001R2G(主控)和 12 顆 NCV75617DB001R2G(從屬)組成的 onsemi 超音波感測器系統中,DSI3 協議的運作方式主要包含初始化階段、資料擷取階段以及資料傳輸階段三個部分。

  1. 初始化階段
  • 當系統上電啟動後,Master 晶片(NCV75651DB001R2G)會先進行自身的初始化操作,包括設定內部暫存器、設置通訊參數(如通訊速率、校驗方式等)、檢查自身硬體狀態等。
  • 在完成自身初始化後,Master 晶片會透過 DSI3 協議匯流排,向 12 顆 Slave 晶片(NCV75617DB001R2G)發送初始化指令。初始化指令中包含了 Slave 晶片的位址資訊、工作模式參數(例如超音波發射頻率、偵測距離範圍等)、通訊參數等內容。
  • 每一顆 Slave 晶片在接收到初始化指令後,會根據指令中的地址資訊判斷該指令是否針對自身。如果是針對自身的指令,Slave 晶片會依照指令中的參數設定自身的暫存器,並設定工作模式與通訊參數,同時完成自身的硬體初始化。初始化完成後,Slave 晶片會向 Master 晶片發送初始化確認訊號,告知 Master 晶片自身已經準備就緒。
  • Master 晶片在收到所有 Slave 晶片的初始化確認訊號後,會確認整個系統初始化完成,並進入資料蒐集階段。如果在規定時間內沒有收到某顆 Slave 晶片的初始化確認訊號,Master 晶片會判斷該 Slave 晶片發生故障,並發出故障警報訊號。
  1. 資料蒐集階段
  • 在資料蒐集階段,Master 晶片會依照預設的偵測週期與偵測順序,透過 DSI3 協議匯流排依序向 12 顆 Slave 晶片發送偵測指令。偵測指令中包含了 Slave 晶片的位址資訊、發射超音波訊號的時間參數等內容。
  • 當某顆 Slave 晶片接收到探測指令後,會依照指令中的時間參數,啟動超音波發射電路,發射特定頻率的超音波訊號。同時,Slave 晶片也會啟動內部的計時器,開始計時,記錄超音波訊號的發射時間。
  • 超音波訊號在空氣中傳播時,遇到障礙物會產生反射,形成反射訊號。Slave 晶片的超音波接收電路會即時監測反射訊號,當偵測到反射訊號時,會立刻停止計時器,並記錄超音波訊號的接收時間。
  • Slave 晶片會根據記錄的發射時間和接收時間,計算出超音波訊號的飛行時間。接著,結合超音波在空氣中的傳播速度(通常會根據環境溫度進行校正),計算出偵測目標與感測器之間的距離。距離的計算公式為:距離 =(超音波傳播速度 × 飛行時間)/ 2(因為超音波訊號需要從感測器傳送到障礙物,再反射回感測器,所以飛行時間是來回的時間,距離需要除以 2)。
  • 在計算出距離數據後,Slave 晶片會對數據進行初步的濾波和校準處理,去除一些明顯的雜訊干擾和測量誤差,以提升數據的準確性。接著,Slave 晶片會將處理後的距離數據儲存在內部的數據快取區中,等待 Master 晶片讀取。
  1. 資料傳輸階段
  • 在完成一輪資料蒐集後(也就是 12 顆 Slave 晶片都完成距離計算並將資料儲存在快取區中),Master 晶片會透過 DSI3 協定匯流排,依序向 12 顆 Slave 晶片發送資料讀取指令。資料讀取指令中包含了 Slave 晶片的位址資訊,用來指定要讀取資料的 Slave 晶片。
  • 當某顆 Slave 晶片接收到資料讀取指令後,會將儲存在內部資料快取區中的距離資料,透過 DSI3 協定匯流排傳送給 Master 晶片。在資料傳輸過程中,DSI3 協定會對資料進行編碼與校驗,以確保資料的完整性與正確性。
  • Master 晶片在接收到某顆 Slave 晶片傳輸的資料後,會依據 DSI3 協議的校驗機制對資料進行檢查。如果校驗通過,Master 晶片會將資料儲存在內部的資料庫中,並繼續讀取下一顆 Slave 晶片的資料;如果校驗失敗,Master 晶片會向該 Slave 晶片發送重新傳輸指令,要求其重新傳輸資料。如果多次重新傳輸後資料仍然校驗失敗,Master 晶片會判斷該 Slave 晶片的資料傳輸存在故障,並發出故障警報信號。
  • 當 Master 晶片讀取完所有 12 顆 Slave 晶片的距離數據後,會對這些數據進行進一步的處理,包括數據融合、濾波、校準等操作。數據融合是將 12 顆 Slave 晶片偵測到的距離數據進行綜合分析,結合每顆 Slave 晶片的安裝位置和角度,建構出車輛周圍環境的完整距離分布圖,為後續的停車決策提供全面、準確的環境資訊。
  • 完成資料處理後,Master 晶片會透過與 ECU 之間的通訊介面,將處理後的環境資訊資料(例如車輛周圍障礙物的位置、距離等)傳送給 ECU。ECU 依據這些資料,結合車輛目前的狀態(如車速、轉向角度等),進行停車路徑規劃與控制決策,並向車輛的執行機構(如轉向系統、煞車系統等)發送控制指令,以實現汽車的倒車入庫或代客泊車操作。

四、在汽車倒車入庫與待客泊車中的工作原理

(一)系統整體配置

在汽車倒車入庫和代客泊車的應用中,onsemi 超音波感測器系統採用 1 顆 Master 晶片(NCV75651DB001R2G)和 12 顆 Slave 晶片(NCV75617DB001R2G)的配置方案。12 顆 Slave 晶片會依照特定的佈局安裝在車輛的前後保險桿以及車身側面,具體的安裝位置與數量可根據車型與停車需求進行調整。一般來說,車輛前保險桿安裝 4 顆 Slave 晶片,後保險桿安裝 4 顆 Slave 晶片,車身兩側則各安裝 2 顆 Slave 晶片。這樣的佈局能夠實現對車輛周圍 360° 全方位的偵測,確保沒有偵測死角。

Master 芯片(NCV75651DB001R2G)通常安裝在車輛的電子控制盒內,並透過 DSI3 協議總線與 12 顆 Slave 芯片連接,同時也會透過專用的通訊介面(如 CAN 總線、LIN 總線等)與車輛的 ECU 連接,形成一個完整的停車輔助系統。

(二)倒車入庫工作原理

倒車入庫是汽車日常使用中最常見的停車情境之一,對駕駛人的操作技巧要求較高,而 onsemi 超聲波感測器系統能夠為駕駛人提供精確的輔助資訊,協助駕駛人輕鬆完成倒車入庫操作。其工作原理如下:

  1. 啟動階段
  • 當駕駛員將車輛排檔切換至倒車檔時,車輛的 ECU 會偵測到倒車訊號,並向 Master 晶片(NCV75651DB001R2G)發送啟動停車輔助系統的指令。
  • Master 晶片在接收到指令後,會立即啟動系統,並依照預設的初始化流程,對 12 顆 Slave 晶片(NCV75617DB001R2G)進行初始化設定,設定各個 Slave 晶片的工作參數(例如超音波發射頻率、偵測距離範圍等),以確保系統能夠進入正常運作狀態。
  1. 即時偵測階段
  • 系統啟動後,Master 晶片會依照預設的偵測週期(通常為數十毫秒),透過 DSI3 協議匯流排依序向 12 顆 Slave 晶片發送偵測指令,控制各個 Slave 晶片進行超音波訊號的發射與接收。
  • 安裝在車輛後保險桿上的4顆Slave晶片是倒車入庫偵測的核心,它們會重點偵測車輛後方的障礙物(例如牆壁、其他車輛、路緣石等)。當Slave晶片接收到Master晶片的偵測指令後,會發射超音波訊號,並接收反射回來的訊號,進而計算與後方障礙物的距離。
  • 同時,安裝在車輛前保險桿以及車身兩側的 Slave 晶片也會同步進行偵測,分別偵測車輛前方和兩側的障礙物,為駕駛人提供車輛周圍全方位的環境資訊。例如,車身兩側的 Slave 晶片可以偵測車輛與鄰近車輛或停車格邊緣的距離,協助駕駛人判斷車輛是否偏離停車路徑。
  1. 資料處理與傳輸階段
  • 各個 Slave 晶片會將計算出的距離資料透過 DSI3 協議總線傳送給 Master 晶片。Master 晶片在接收到所有 Slave 晶片的距離資料後,會對這些資料進行綜合處理。
  • 首先,Master 晶片會對數據進行濾波處理,去除因環境噪音(例如風聲、其他車輛的噪音等)所產生的干擾數據,以提升數據的準確性。接著,根據各個 Slave 晶片的安裝位置與角度,對距離數據進行校正,確保不同位置的 Slave 晶片所偵測到的距離數據具有一致性與可比性。
  • 接下來,Master 晶片會將處理後的距離數據進行融合,構建出車輛周圍環境的即時距離分布圖。例如,透過後方 Slave 晶片的偵測數據,可以確定車輛後方障礙物的具體位置和距離;而透過兩側 Slave 晶片的偵測數據,則能判斷車輛與停車格邊緣的距離差,進而判斷車輛是否處於正確的停車路徑上。
  • 最後,Master 晶片會將融合後的環境資訊數據(例如車輛後方障礙物距離、兩側與停車位邊緣的距離等),透過與 ECU 的通訊介面傳送給 ECU。
  1. 輔助決策與提示階段
  • ECU 在接收到 Master 晶片傳輸的環境資訊數據後,會結合車輛當前的狀態(例如倒車速度、轉向角度等),進行即時的停車路徑分析與決策。
  • 如果 ECU 判斷車輛後方有障礙物,且距離較近(例如小於 0.5 公尺),會立即向車輛的警報系統發送指令,啟動警報裝置(如蜂鳴器、倒車雷達提示音等),透過聲音提醒駕駛人注意後方障礙物,同時在車輛的儀表板或中控顯示螢幕上顯示障礙物的距離和位置信息,為駕駛人提供直觀的參考。
  • 如果車輛配備了自動停車功能,ECU 會根據超音波感測器系統提供的環境資訊,結合車輛的動力學模型,規劃出最佳的倒車入庫路徑,並向車輛的轉向系統和煞車系統發送控制指令,自動控制車輛的轉向和速度,使車輛依照規劃的路徑緩慢倒入停車位。在自動控制過程中,超音波感測器系統會持續進行偵測,並即時更新環境資訊,ECU 會根據最新的環境資訊調整控制指令,確保車輛能夠準確且安全地倒入停車位。

(三)代客泊車工作原理

待客泊車是一種更高級的自動泊車功能,駕駛人可以在車輛抵達目的地後,將車輛交由系統自動完成泊車操作,無需親自駕駛車輛進入停車場尋找車位和泊車。onsemi 超聲波感測器系統在待客泊車功能中扮演著關鍵角色,其運作原理如下:

  1. 預約與準備階段
  • 駕駛人在抵達目的地附近後,可以透過車輛的中控系統或手機 APP 啟動待客泊車功能,並選擇合適的停車場。車輛的 ECU 會與停車場的管理系統進行通訊,取得停車場的即時車位資訊(例如空閒車位位置、車位尺寸等)。
  • ECU 根據獲取到的車位資訊,結合車輛的尺寸參數,篩選出適合車輛停放的空閒車位,並確定大致的泊車路徑。接著,ECU 向 Master 晶片(NCV75651DB001R2G)發送啟動超聲波感測器系統的指令,要求系統進入高精度偵測模式,為後續的自動泊車操作提供精確的環境資訊。
  1. 行駛與探測階段
  • 系統啟動後,車輛在 ECU 的控制下,依照預設路徑緩慢行駛進入停車場。在行駛過程中,Master 晶片會控制 12 顆 Slave 晶片(NCV75617DB001R2G)進行高頻率的超聲波偵測(偵測週期可縮短至十幾毫秒),即時監控車輛周圍的環境。
  • 安裝在車輛前保險桿的 Slave 晶片主要用來偵測車輛前方的障礙物(例如其他行駛中的車輛、行人、停車場內的柱子等),以確保車輛在行駛過程中不會與前方障礙物發生碰撞。車身兩側的 Slave 晶片則主要偵測車輛與停車場內車道線、相鄰車位邊緣的距離,協助 ECU 控制車輛保持在正確的行駛車道內。車輛後方的 Slave 晶片則主要偵測車輛後方的環境,防止車輛在倒車調整方向時與後方障礙物發生碰撞。
  1. 車位定位與停車階段
  • 當車輛行駛至目標空閒車位附近時,ECU 會控制車輛減速,並指示 Master 晶片加強對車位區域的偵測。此時,安裝在車輛兩側及後方的 Slave 晶片會重點偵測車位的邊緣、尺寸,以及車位內是否存在隱藏障礙物(如地鎖、雜物等)。
  • Slave 晶片會將偵測到的車位相關數據(例如車位長度、寬度、車位邊緣與車輛的距離等)傳送給 Master 晶片,Master 晶片會對這些數據進行處理與融合,精確判斷車位的位置和尺寸,並將數據傳送給 ECU。
  • ECU 根據 Master 晶片提供的車位資料,結合車輛的尺寸參數,精確規劃出車輛進入車位的路徑,包括轉向角度、行駛速度、停車位置等參數。接著,ECU 會向車輛的轉向系統、煞車系統以及動力系統發送控制指令,控制車輛依照規劃的路徑緩慢駛入車位。
  • 在車輛駛入車位的過程中,超聲波感測器系統會持續進行偵測,實時監控車輛與車位邊緣及周圍障礙物的距離。如果 ECU 根據偵測數據判斷車輛有偏離停車路徑的傾向,或與障礙物的距離過近,會立即調整控制指令,修正車輛的行駛方向與速度,確保車輛能夠準確且安全地停入車位。
  1. 停車完成與確認階段
  • 當車輛完全停入車位後,ECU 會根據超聲波感測器系統的偵測數據,確認車輛的停車位置是否符合要求(例如車輛是否停在正中央、與車位邊緣的距離是否合適等)。如果停車位置符合要求,ECU 會控制車輛熄火,關閉動力系統,並向駕駛人發送停車完成的通知(例如透過手機 APP 推播訊息、車輛中控顯示螢幕顯示提示資訊等)。
  • 同時,Master 晶片會停止對 Slave 晶片的偵測與控制,系統進入休眠狀態,以降低功耗。如果 ECU 判斷車輛的停車位置不符合要求(例如車輛偏離車位中心過多、與障礙物距離過近等),則會控制車輛重新啟動,依照新規劃的路徑進行調整,直到車輛正確停入指定位置。

五、onsemi 超音波感測器的市場優勢與應用前景

(一)市場優勢

  1. 技術領先性
  • onsemi 在半導體技術領域擁有多年的深厚經驗,其超聲波感測器產品採用了先進的晶片設計工藝與製造技術,具備高靈敏度、低功耗以及強大的抗干擾能力等優勢。特別是 NCV75651DB001R2G 與 NCV75617DB001R2G 的組合,透過採用 DSI3 協議,進一步提升了系統的通訊效率與可靠性,在技術層面上處於業界領先地位。
  • 與同業其他品牌的超音波感測器相比,onsemi 產品具有更高的偵測精度、更快的反應速度,以及更廣的工作溫度範圍,能夠適應更複雜的汽車使用環境,滿足汽車產業對高品質感測器的嚴苛要求。
  1. 豐富的應用經驗
  • onsemi 長期致力於為汽車產業提供半導體解決方案,並與全球眾多知名汽車製造商及 Tier1 供應商建立了長期穩定的合作關係,累積了豐富的車用電子應用經驗。
  • 在超音波感測器領域,onsemi 能夠根據不同客戶的需求,提供客製化的解決方案,包括感測器的佈局設計、軟體演算法優化、系統整合等方面的支援。這種豐富的應用經驗,使 onsemi 能夠快速回應客戶需求,為客戶提供高效且優質的服務,並贏得客戶的廣泛認可。
  1. 可靠的品質保障
  • onsemi 對產品品質有著嚴格的要求,從晶片設計、晶圓製造、封裝測試到最終產品交付,每一個環節都建立了完善的品質管控體系。其超音波感測器產品經過嚴格的環境測試、可靠性測試與性能測試,確保產品在各種惡劣的使用條件下都能穩定運作。
  • 同時,onsemi 擁有完善的售後服務體系,能夠為客戶提供即時的技術支援與故障排除服務,協助客戶解決在產品使用過程中遇到的問題,保障客戶的權益。

(二)應用前景

隨著汽車智慧化與網聯化趨勢持續加速,停車輔助系統已成為汽車的標準配備,對超聲波感測器的性能要求也不斷提升。onsemi 超聲波感測器憑藉其卓越的性能、可靠的品質以及豐富的應用經驗,在汽車市場上擁有廣闊的應用前景。

  1. 乘用車市場
  • 在乘用車市場,隨著消費者對汽車安全性與舒適性的要求不斷提升,自動停車、全景停車等功能的普及率也持續增加。onsemi 超音波感測器能夠為這些功能提供精確的環境感知數據,協助車輛實現更安全、更便利的停車操作。未來,隨著乘用車智慧化程度進一步提升,onsemi 超音波感測器在乘用車市場的需求量將持續成長。
  1. 商用車市場
  • 在商用車市場(如卡車、客車、物流車等),由於車輛體積較大、視野盲區較多,停車難度也相對較高,因此對停車輔助系統的需求日益增加。onsemi 超聲波感測器能夠為商用車提供全方位的環境偵測,協助駕駛人減少視野盲區,提高停車的安全性與效率。同時,隨著商用車自動駕駛技術的發展,onsemi 超聲波感測器也將在商用車自動駕駛系統中發揮重要作用,為車輛的自主導航與環境感知提供支援。
  1. 智慧停車場市場
  • 隨著智慧停車場的快速發展,對於車輛自動停車、車位引導等功能的要求也越來越高。onsemi 超聲波感測器能夠與智慧停車場的管理系統結合,實現車輛自動定位、車位偵測及自動停車,有效提升停車場的營運效率與服務品質。未來,隨著智慧停車場市場持續擴大,onsemi 超聲波感測器在此領域的應用也將迎來新的發展機會。

六、總結

onsemi 推出的採用 DSI3 協議的超聲波感測器系列產品,以 Master 料號 NCV75651DB001R2G 和 Slave 料號 NCV75617DB001R2G 為核心,為汽車倒車入庫、待客泊車等場景提供高效、穩定且可靠的解決方案。其中,NCV75651DB001R2G 作為主控晶片,具備強大的系統控制、資料處理與通訊能力;NCV75617DB001R2G 作為從控晶片,能夠精確地發射與接收超聲波訊號,實現距離偵測。

DSI3 協議作為本系統的通訊核心,具備高效的通訊效率、強大的抗干擾能力、靈活的多節點通訊以及簡化的硬體設計等優點,確保 Master 與 Slave 之間的資料傳輸能夠即時、準確且穩定。在汽車倒車入庫與待客泊車的應用中,本系統透過 1 顆 Master 晶片與 12 顆 Slave 晶片協同運作,能夠對車輛周圍環境進行全方位的偵測,為駕駛者提供精確的輔助資訊,或為自動泊車系統提供可靠的環境感知數據,協助車輛實現安全且便利的泊車操作。

憑藉技術領先、豐富的應用經驗以及可靠的品質保證,onsemi 超音波感測器在汽車市場上具有顯著的競爭優勢與廣闊的應用前景。在未來汽車智慧化的發展過程中,onsemi 將持續發揮其在半導體技術領域的優勢,不斷創新並優化超音波感測器產品,為汽車產業的發展做出更大的貢獻。

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