主动安全应用风行 半导体厂加码雷达技术

    半导体业者积极布局雷达市场。随着汽车市场对于安全要求不断提升，加上主动安全应用的演进趋势，以往单靠影像辨识的先进驾驶辅助系统(ADAS)在判断准确度上已面临瓶颈，驱使晶片商积极开发成本更高的雷达系统，进而提升汽车的环境侦测能力。

    英飞凌(Infineon)汽车半导体业务亚太区域中心安全系统市场部经理刘山表示，过去设计汽车雷达系统一般需要四颗晶片，包含做为类比数位转换器(ADC)接口的现场可编程闸阵列(FPGA)、数位讯号处理器(DSP)、外部同步动态随机存取记忆体(SDRAM)以及微控制器(MCU)，同时还需要大量的电阻、电容，以及至少四颗电源晶片，遂使整体物料成本高昂，难以于汽车市场中普及。

    着眼于此，英飞凌除提供毫米波雷达晶片之外，在其针对ADAS应用开发的MCU--AURIX中，亦整合ADC模组、快速傅立叶转换(FFT)引擎及RAM，藉此省去上述外部元件，电源IC也可以减少至一颗。刘山强调，此方案使整体物料成本降低40〜50%，同时将过去用软体实现的FFT演算法以硬体方式内建，可提高整体运算效率。

    据了解，AURIX系列采三核架构，并依应用分为入门级与高阶两种方案，主要差异在于入门级方案将雷达与影像系统分开运作；而高阶方案则是将两者讯号进行融合，以增加系统精确度，并有助于提升欧洲新车安全协会(Euro NCAP)评等。

    现行车用雷达包含超音波、毫米波、光达(LiDAR)等方案。其中，毫米波雷达是目前ADAS应用的主流，分为24GHz与77GHz两种类型。24GHz雷达的侦测距离较短，一般用于盲点侦测，同时价格较低，在中、低阶车款上便可用到；而77GHz覆盖距离较长，主要用于前向雷达，可做自适应巡航控制(ACC)。

    刘山说明，24GHz雷达目前需求较大，如盲点侦测功能就同时需要在汽车两侧各安装一颗；但若针对主动安全应用，则单靠24GHz雷达将难以实现，因此近期77GHz雷达的需求正逐渐成长。未来高阶车款应该会同时配备两种雷达做为长、短距离上的互补，成长规模相当看好。

    除了上述类型，可同时覆盖长距离及中短距离的79GHz雷达也逐渐受到关注，并可能在未来成为取代采用两颗不同频段雷达的方案。然而刘山指出，79GHz雷达最大的问题在于很多国家尚未开放此频段，因此目前发展尚不明朗。

    光达则分为单点、水平与3D三种类型，目前国际上自动驾驶系统之研发单位，大都采用2D或3D 360度光达感测器进行环境侦测与图资重建，而毫米波雷达则无法达成此功能。不过，光达碍于成本过高，难以于消费市场中普及，一颗2D光达视距离与扫描角度范围，价格可达1,000〜10,000美元不等，而Google无人车采用的3D 360度光达更要价数万美元。