自驾技术发展如火如荼　雷达、光达各有优缺点

　　先进辅助驾驶系统(ADAS)的研发热潮推动了市场对相机、雷达、光达(LiDAR)等传感器的需求，OEM厂商希望能以更低的价格取得尺寸更小速度更快的元件，而且要能达到同等或更高的安全层级。下面就随汽车电子小编一起来了解一下相关内容吧。

　　据SemiconductorEngineering报导，先进辅助驾驶系统通常涉及自动紧急煞车、车道侦测及后方物体警告等安全功能，雷达是最广泛采用的技术，另一项新兴技术则是使用脉冲雷射光量测距离的光达。由于没有任何单一技术可以涵盖所有辅助和自驾系统的要求，部分车辆采用结合先进视觉系统与雷达的方式，未来则可能纳入光达。每项技术都有各自的优缺点，例如光达的成本远高于雷达系统，但可以更精确地识别物体，不过光达在天候状况不好时的限制较多，雷达虽不受天候影响，却无法像光达一样准确判别物体的大小和形状。

　　近年来相机传感器执行的任务越来越广，包括道路指标侦测、车道偏离警示、头灯控制、停车辅助、驾驶监视，但相机传感器在黑暗、下雨、起雾或下雪天的表现不佳，其动态范围和近红外线灵敏度需要进一步提高。现今的车用雷达模组因整合不同制程的芯片而显得相当笨重，为了缩减尺寸和成本，恩智浦(NXP)、瑞萨(Renesas)和德州仪器(TI)等芯片制造商正使用不同制程开发整合式雷达芯片组。

　　雷达借由电磁波信号的传送与反射来辨别物体的范围、速度和角度，汽车通常搭载长距离(LRR)与短距离(SRR)雷达，前者用于自适应巡航及自动紧急煞车，毫米波频率为77GHz，感测范围160~220公尺，后者则用来侦测车道、维持车子不偏离车道，频率为24GHz，感测范围60~70公尺。长距离雷达模组通常含有微控制器(MCU)及射频收发器等不同元件，收发器会透过连结将雷达资料传送给微控制器处理。德仪推出结合微控制器和收发器的单一芯片雷达产品，比启用2个芯片的解决方案提供更高的整合度与低功率，可以缩小尺寸并让物料清单(BOM)最佳化。短距离雷达模组的设计更具突破性，除了频段从24GHz演进至效能更高的79GHz，后侧角落的雷达模组也从分离式转型为芯片组解决方案。

　　除了德仪，ADI和瑞萨正开发采28奈米CMOS77/79GHz雷达元件，GlobalFoundries也提供22奈米FD-SOI制程供选择。雷达分辨率若够高，便可有效侦测物体，然而雷达无法辨识物体是人还是狗，因此需要搭配摄影机协助了解周遭环境，因此会需要更快速的图形处理和深度学习技术。由于雷达传感器体积较小成本低，受到多数OEM厂青睐，但雷达解决方案的分辨率还达不到完全自动驾驶应用的要求，所以厂商正在开发新一代雷达，利用新的天线设计与先进的处理演算法，以及成像雷达(imagingradar)等技术缩短与光达的差距，甚至取代光达。至于光达技术也在进步，成本持续降低，并朝固态雷射、新的连续波形版本发展。

　　光达使用一连串的光脉冲测量回传的飞行时间，建构3D高分辨率的地图。光达技术可大致分为机械、微机(MEMS)、混合固态三种类型。机械式光达用于高端工业市场，MEMS则是新兴的解决方案，另有一些公司致力于开发体积更小巧的固态光达系统，固态光达使用的活动零件更少。光达大厂Velodyne使用的是EfficientPowerConversion公司基于氮化镓(GaN)技术的雷射二极体驱动芯片。氮化镓的开关速度是硅的100倍，加上高压高电流的能力，让每个脉冲可以装入更多光子，提高光达系统的视觉距离和分辨率。

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