近年来各国致力推动adas纳入安全法规,相关技术亦已成熟。因此,各类智能车的3d感测器需求皆在成长中。
智能车是资通讯厂商与传统车厂争相竞技的未来潜力aiot市场,目前先进驾驶辅助系统(adas)技术已臻成熟,下一阶段国际大厂将力拚可监控路况的l3级别自驾系统(表1),而“环境感知”能力是基本需求,车用3d感测设备为不可或缺元件。智能车的3d感测器依距离与用途不同,主要包含:
.超音波雷达(ultrasound):侦测距离短(《6m),用于侧撞警示及停车辅助系统。
.车用摄影机(camera):侦测距离中等(《100m),主要用来辨识路标与障碍物,但易受浓雾、强光、大雨等天气影响。
.光学雷达(lidar):简称光达,侦测距离长(150m),精确度高,可快速建立周遭环境的3d地理资讯模型。
.毫米波雷达(mmwave radar):侦测距离长(100~250m),可辨识障碍物,受环境影响小(夜间或不良气候),但精确度有限。
adas法规驱动 车用感测后势看好
近年来各国致力推动adas纳入安全法规,预估短期将驱动各种3d感测设备的需求(表2)。例如2018年,美国强制新车安装rvc及ldw,中国大陆则将adas纳入安全法规。2020年,美国、欧盟、日本的新车将强制安装aeb,而中国大陆将fcw、aeb、ldw、pds纳入安全评分等。
不过,为了提升汽车环境感测的可靠度,通常厂商大多会整合两种以上的感测器,借以获取更精确的数据,提升汽车侦测周遭环境、行人的能力,降低事故发生机率,实现自动驾驶或智能车的先进辅助驾驶功能。
车用摄影机发展日趋成熟
一般来说,短距超音波雷达技术已相当成熟,几乎为现有新车的标配。而车用摄影机因应车规特殊需求,必须有较佳的耐用性、高光敏性、高动态性,且新车至少须搭配5个摄影机(前视景深镜头1个、左右侧视镜头共2个、前后近视镜头共2个),故潜在商机不容小觑。
毫米波雷达侦测范围广 77ghz为发展重点
毫米波雷达侦测范围广,从中程(24ghz)至长程(77ghz)皆有,目前大厂发展重点在77ghz,如英飞凌(infineon)、恩智浦(nxp)及意法半导体(st)。其中,毫米波芯片(mmic)是重要零组件,主要发射与接收微波讯号,制程以矽锗(sige)为主,成本相较砷化镓(gaas)低。预计未来新车将配备1个长程雷达及4个车角位置的中程雷达,预估需求同样殷切。而cmos制程具有更低的生产成本,唯目前相关技术尚未成熟,是下一阶段mmic的发展方向。
lidar朝量产化发展 l3自驾车可望加速达阵
光达(lidar)是以雷射光tof原理做距离量测,不受环境亮度影响,可不分昼夜地感测周遭环境来建立3d地理资讯模型,是自动驾驶必备的感测器之一。传统机械光达由于体积庞大、造价高、独立设备难融入车体设计,故大厂与新创公司皆发展微型化的固态光达(solid-state lidar),整合光学扫描与感测元件或单一cmos芯片(全固态光达),以达成小体积及量产经济的需求。
目前adas多强调辅助功能,仅能做到速度或方向局部控制,若要进阶达到l3~l5的全自动驾驶,lidar可补足其它感测器对应复杂环境的数据搜集能力缺口,以同步定位与地图构建(slam)实现即时导航功能,未来后势看好。
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