車用ADAS系統傳輸與防護:CAN Bus與車載Ethernet防護的解決方案
ADAS 系統的發展趨勢
隨著智慧車輛與自動駕駛技術快速發展,先進駕駛輔助系統(ADAS)已成為現代汽車不可或缺的核心功能。ADAS透過感測器(如攝影機、雷達與LiDAR)與控制單元,提供自動煞車、車道偏移警示、自動泊車等功能,提升駕駛安全性與舒適性。這些功能需要即時處理大量數據,因此車內通訊架構的重要性日益提升。傳統CAN Bus具備高可靠性、低成本、支援多節點等優勢,廣泛應用於車輛動力與底盤控制。然而,標準CAN僅支援1 Mbps傳輸速率,即使CAN FD已提升至8 Mbps,仍無法滿足ADAS所需的大量影像與感測資料的傳輸需求。因此,汽車產業逐漸導入高速車載Ethernet技術(如100BASE-T1、1000BASE-T1),以提供更高頻寬與更低延遲的傳輸方式。未來車內網路將朝向CAN與Ethernet並存的混合架構發展,CAN負責控制訊號的穩定傳輸,Ethernet則處理高資料量的應用,以支援智慧駕駛與自動駕駛的發展需求。
汽車安全性防護
由於汽車電子系統需長期在嚴苛環境下運作,對於安全性與可靠性的要求遠高於一般消費性產品。ESD是常見且具破壞性的威脅來源,可能來自組裝、維修或日常操作時的人體或工具所產生的靜電。若無適當防護,ESD可能導致控制器晶片損壞,進而導致ADAS功能失效,甚至造成行車安全風險。因此,國際標準如ISO 10605與AEC-Q101,針對汽車電子模組規範了嚴格的ESD測試與防護要求。現今車用電子設計必須在關鍵通訊介面(如CAN Bus or Automotive Ethernet)導入ESD防護元件,確保系統在高達±15kV靜電衝擊下仍能穩定運作,避免因ESD造成的品質與安全問題。
Amazing CAN Transceiver
針對ADAS系統所需要的高規格ESD防護需求,Amazing所開發的CAN Bus元件除了具備完整的CAN transceiver功能與元件級ESD防護外,更整合了系統級ESD與雷擊(Surge, 8/20us)防護技術在元件中,強化CAN transceiver的耐受能力,在系統設計上有助於降低因突波導致的電氣過應力(EOS)風險,如圖一所示。 此外,Amazing的車規級CAN Bus元件皆符合IEC 11898-2標準,並通過IEC 62228-3與AEC-Q100等多項汽車電子可靠度認證。為因應汽車應用中多樣化的低功耗模式(Low power mode)需求,Amazing也開發出多款具備不同功耗模式的CAN transceiver產品,包括支援Standby Mode的AZKN9125P、Silent Mode的AZKN9145P,以及正在研發中的Sleep Mode產品。這些元件不僅適用於ADAS系統,也能廣泛應用於各類汽車電子系統中,滿足不同場景下的設計需求。

圖一、Amazing CAN transceiver core technology
Automotive Ethernet 的ESD 防護 除了 CAN Bus在車輛中的大量運用,隨著 ADAS 對高速資料傳輸的需求增加,Automotive Ethernet 的應用也快速擴展。為因應這一趨勢,Amazing 推出了多款符合 Open Alliance 100BASE-T1 與 1000BASE-T1 標準的 TVS 保護元件。
其中,AZ9400-01F 採用超小型 DFN1006 封裝,適合空間受限的應用;而 AZ9400-02S 則提供雙通道 SOT23-3L 封裝,滿足多路總線保護需求。針對未來更高速的 2.5GBASE-T1 或Multi-G介面,Amazing也已經開發出低寄生電容設計的 AZ959S-01F 與 AZ952S-01F,有效降低信號損耗並維持高速傳輸品質,完整的ADAS系統ESD防護方案可以參考下圖二。
Amazing的保護方案不僅顯著提升 ADAS 系統的ESD保護強度與系統穩定性,更為智慧車輛的安全性與功能擴展奠定堅實基礎。未來也持續開發更多規格更好與多樣化的封裝產品,協助客戶迎接車用電子高速通訊的新時代。

圖二、Amazing CAN transceiver and TVS solutions for ADAS