雷達偵測系統在智慧車輛之應用發展趨勢

刊登日期:2016/4/5
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根據國際機構 Strategy Analytics 預估,2020 年汽車電子系統模組將佔整車成本近 40%,而全球汽車電子產值於 2015年達到 2,300億美元,並於 2019年超過 3,000億美元,其分項佔比如圖一所示。排名第三之車用安全電子系統佔 15.2%,今年將首次超越駕駛資通訊電子系統的 13.5%,顯示電子系統應用於車輛安全保護日漸受到重視,而近年來,先進駕駛輔助系統(ADAS)已成為各車廠積極發展的智慧車輛關鍵技術之一,不同之防撞系統所需用到的感測技術不同,包含毫米波雷達、微波雷達、紅外線、超聲波、影像辨識系統等,因考慮到汽車安全系統市場首重可靠性與穩定性,因此又以雷達感測技術最受關注與期待,並吸引各相關廠商競相投入市場。全球各大車商亦在 2016 CES 展示最新之汽車技術與應用趨勢,皆宣告了雷達系統在汽車之應用將愈來愈廣泛。

圖一、全球汽車電子產值之各子系統佔比

前方防撞系統為汽車安全駕駛之主要關鍵技術
隨著汽車電子應用的日益廣泛以及大眾對道路行車安全之殷切期盼,各車廠陸續投入先進駕駛輔助系統之研究發展,如 Benz、BMW、AUDI、Volvo、LEXUS 等,有些安全系統更已導入部分高級車種,提供駕駛與乘客更安全、舒適之乘車空間。另外,Google、Uber、百度亦陸續宣示進軍汽車無人自動駕駛市場,都顯示了汽車電子安全系統的蓬勃發展,而其中的關鍵是發展出具高度安全性、高可靠性之防撞系統。

雷達運作原理與技術趨勢
2. 雷達感測技術廣泛運用於各式汽車防撞系統
目前前方碰撞警示系統雷達感測技術,主要採用 24 GHz 與 76~77 GHz 二種。早期,因矽半導體本身元件特性與製造技術之緣故,較多採用 InP 高頻之 76~77 GHz 技術,以獲得長距離與高準確性之偵測結果,採用廠商如 UMS 等公司。後來,因 Si(Ge)半導體技術的進步,目前已有廠商可量產 24 GHz之元件,如 NXP、Infineon,提供了中短距離雷達感測之解決方案,可有效降低元件成本及系統設計之複雜度,也提高了與其它系統之整合性, 亦帶動了如前方碰撞警示系統、主動巡航控制系統等 ADAS 相關之系統應用。


圖四、雷達感測系統之運作原理

國際大廠佈局汽車防撞系統龐大商機
2. Bosch為汽車電子系統之龍頭供應商
由表二可看出,歐系廠商相對於 ADAS 安全相關系統著墨較深,如 Bosch、Hella、Autoliv、Continental、Valeo,而美系(如Delphi)與日系(Denso)之廠商,則相對佈局較慢。整體而言,Bosch 居於 ADAS 相關市場之領先地位。

3. 台廠陸續加入防撞系統供應鏈
台灣在 ADAS之防撞系統廠大多集中於倒車(停車)輔助系統,其技術多運用影像感測系統結合超聲波或紅外線感測技術,如同致電子、車王電、華晶科、宜利電。而同致電子更成為全球前三大、亞洲最大之倒車雷達系統供應商,打入Toyota、VW、GM、Ford、Nissan等主要車廠,全球市佔率僅次於德商 Bosch、法商Valeo,在大陸之倒車雷達市佔率更超過五成以上。

4. 2016 CES Show展示最新汽車雷達之應用趨勢
(2) 自動(無人)駕駛車願景帶動各項創新技術之蓬勃發展
Ford 於 CES 會場推出第三代 Fusion Hybrid 自動駕駛車輛,其使用的是 Velodyne 最新的……以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。

作者:林松耀 / 工研院產經中心
★本文節錄自「工業材料雜誌」352期,更多資料請見下方附檔。


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