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讓車子耳聰目明 車用感測元件將現「井噴」式成長

文‧廖專崇 發布日期:2017/08/17 關鍵字:ADAS LiDAR 毫米波雷達

自駕車成長潛力這兩年深受市場矚目,先進駕駛輔助系統(Advanced Driver Assistance System, ADAS)是自駕車最重要的幫手,扮演重要角色有如系統耳目的就是各式感測器,也是車用電子最重要的一類元件,其中,光學攝影機、光達(LiDAR)、毫米波雷達等,將隨著產業發展大幅成長,成為未來幾年最熱門的車用關鍵零組件。

車用電子產值近年搭著自駕車議題風潮與市場需求不斷成長,IHS車用電子與半導體資深產業分析師Akhilesh Kona表示,從2014年的1,000億美元左右,到2022年整體產值將突破1,600億美元。每輛車子的汽車電子產品價值也將從2014年的1,200美元左右,提升到2022年的1,500美元。

而在自駕車發展的歷程中,車用感測器的重要性越來越高,尤其是2016年5月特斯拉(Tesla)自駕車事故之後,業界共識就是多重系統設置的重要性,透過不同技術進行判斷,讓誤判與技術盲點發生率降到最低。ADAS裡面高單價的LiDAR,則是從2016年開始逐步開拓市場需求,Kona認為,LiDAR 2020年出貨量將正式超越100萬套,2020~2026年預期將是LiDAR成長高峰期。

不過與光學攝影機、毫米波雷達相較,光達的成本也最高,且機械式光達體積龐大、造型不佳必須安裝在車頂,過去一顆高檔的光達有上百萬的,NI亞太區測試與RF行銷經理久保法晴說,現在市面上一顆光達約1,000美元,因此也有廠商提出以毫米波雷達搭配光學攝影機的解決方案,在車輛前方安裝一顆77GHz砷化鎵(GaAs)製程高精度的毫米波雷達,偵測距離達200公尺;另外車子的四個角再安裝79GHz採用矽鍺(SiGe)或CMOS製程,偵測距離50~100公尺,成本約50美元的毫米波雷達。

目前常見的光達稱做機械式旋轉光達可依掃描維度區分成三種:一維光達即是雷射測距儀;二維光達則是透過機械元件旋轉雷射,以得到平面、360度的掃描資訊;三維光達則是將數個二維光達堆疊排列,以得到數個平行的平面資訊,進而組合成3D環境資訊,堆疊數量越多精度越高。

近期有多家廠商推出固態光達(Solid-state LiDAR)技術。固態光達藉由光相位矩陣(Optical Phase Array, OPA)改變雷射光發出角度。固態光達並不需要傳統的機械式旋轉結構便可在一微秒內改變發射角度,藉此改變掃描區域。省去機械旋轉的機構,固態光達的體積將可大幅減小,重量亦減輕許多。此外,其價錢可望壓在300美元以下,有機會成為未來應用的主流。

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