ADAS进化 自驾车上路更安全

Cepton推出新一代3D激光雷达传感器Vista LiDAR。来源：Cepton

自驾车想要上路，先进驾驶辅助系统(ADAS)绝对是最为关键的电子系统。随着ADAS的逐步进展，全球一线车厂推动自驾车研发一步步朝Level 5全自驾目标前进。

ADAS市场需求逐渐增加，根据国际管理顾问公司Bain & Company估计，在企业对企业(B2B)市场，包括厂商间的技术、软件、硬件与服务，全球ADAS市场规模至2025年将达到260亿美元。

究竟何谓先进驾驶辅助系统(Advanced driver assistance systems；ADAS)？基本上，ADAS的主要功能并非控制汽车，而是提供车辆运作与车外环境变化信息并进行分析，对可能发生的危险状况提出预警，让驾驶人或车辆能够提早采取因应措施。

ADAS与自驾密切相关的功能包括自适应巡航控制系统，能自动侦测前方行进中的车辆位置及相对速度来调节自身车辆的行进速度；车辆状态诊断信息系统，则是监测车辆的安全距离，并根据分析结果警告驾驶人可能潜在的不正常情况。

ADAS系统核心 传感模块需求增加

ADAS系统的核心为环境感知，也就是藉由传感器来蒐集环境数据，以保障驾驶人行车安全。ADAS使用的传感器包括CMOS传感器镜头模块、激光雷达、雷达等ADAS传感装置模块等。随着车辆的电子化及智能化程度提高，这些元件及模块的需求自然水涨船高。市场研究机构Strategy Analytics研究指出，从2016年至2024年，多项支持ADAS的车用电子传感模块都呈现高度成长。

以分类来看，CMOS传感器镜头模块于2016~2024的年复合成长率(CAGR)达21％，2024年出货量将达到6,000万组；长距离雷达(LRR)模块及中距离雷达(MRR)模块的CAGR分别为24％与22％；环景影像系统(Surround View)模块的CAGR也达到21％；1D激光雷达的CAGR则是23％。

特别值得一提的，由于3D激光雷达技术能大幅推进自驾性能，因此待3D激光雷达模块技术趋于成熟后，预期需求将快速成长。Strategy Analytics认为3D激光雷达(LiDAR)模块于2016~2024年的CAGR将高达132％。此外，车联网V2X模块的CAGR也高达74％。3D激光雷达模块及车联网V2X模块的进展，对于车辆产业是否能顺利前进Level 5，具有关键性的影响。

3D激光雷达和V2X 推动自驾车前进Level 5

针对汽车3D激光雷达的进展，激光雷达供应商Cepton已推出新一代激光雷达传感器--Vista LiDAR。采用Cepton专利的微动技术(MMT)平台，Vista LiDAR搭载120线扫描仪(120-line-equivalent)，探测距离达200米，系统功耗低于10瓦，空间分辨率在水平和垂直方向都达到0.2度，且Vista LiDAR尺寸小于市面上其他激光雷达产品，更易于整合至汽车。

Cepton成立于2016年，目前已向全球8个国家和50多家客户供货，自动驾驶公司May Mobility便是其客户之一。Cepton也和NVIDIA合作，利用NVIDIA DRIVE平台处理LiDAR数据。在此合作中，Cepton的汽车激光雷达传感器是实现自动驾驶汽车的核心传感技术，而激光雷达探测获取的海量数据，则需经由AI超级计算平台的运算能力来理解汽车周围的一切。

在车联网(V2X)方面，透过V2X通讯技术，车辆能够与其他车辆、摩托车、紧急救援车辆、交通号志、数码道路标志及行人直接通讯，即使这些通讯对象不在车辆直接的视线范围(LoS)内。远在雷达传感器或视觉系统侦测到危险之前，V2X技术就能提早向车辆发出实时警示。

目前包括DSRC/802.11p，Cellular-V2X (4G、5G)在内的多种标准正在争取全球V2X市场。其中，DSRC在安全实时关键应用，例如紧急系统、队列行驶方面的表现较为杰出；而在需要超快速数据管线的「车对网络」应用，以及其他相关的服务或应用中，Cellular-V2X则占有优势。

Cellular-V2X是基于蜂巢式网络环境的技术，也就是说Cellular-V2X具备未来升级5G的扩充性。Cellular-V2X受到看好，中兴已宣布与Qualcomm子公司Qualcomm Technologies合作，共同推动C-V2X商业化进程，中兴将成为首家推出基于Qualcomm 9150晶元组的C-V2X模块和测试终端的厂商。此外，Qualcomm也积极与一级车厂合作，包括福特汽车、奥迪(Audi)、标致雪铁龙集团(PSA)、大陆集团(Continental)和上汽集团(SAIC)皆已宣布支持首个C-V2X商用解决方案

根据国际电信研究机构Ovum统计，2017年第3季全球已累积50个5G网络试验，其中与车联网相关的服务约占16%，运营商如NTT DoCoMo、Orange、Telenor、韩国电信(Korea Telecom)、SK Telecom等纷纷投入5G车联网试验，显示车联网为5G运营商积极发展的服务之一。

人工智能加持 ADAS开启自驾车时代

自驾车持续进化，受惠于车厂开始大量导入ADAS系统，车用传感器及传感模块市场正在快速成长，相关元件及模块供应商的成长同样令人期待，台湾多家IC业者已完成ADAS相关芯片研发并开始出货，竞逐成长看好的车用芯片市场。

根据研调机构 IC Insights 预估，2018年车用芯片市场将达323亿美元规模，2021 年将达436亿美元规模，2017~2021年车用芯片市场年复合成长率将达 12.5%。车用芯片市场成长主要驱动力来自于系统监控、安全及ADAS。

针对ADAS，联发科力推视觉先进驾驶辅助系统(V-ADAS)，此系统的核心是多功能视觉处理器(VPU)，可处理大量实时数据，同时搭载车用影像信号处理器，能够捕捉并处理高动态范围影像(HDR)，此系统并搭载机器学习功能，可用以支持车道侦测、车辆侦测、行人侦测、移动分析、多镜头校准及全车环景监控等。

ADAS的发展开启智能车辆，甚至是自驾车的新时代，然而，截至目前为止，相关系统的发展仍有成本等问题有待突破。不过，随着人工智能与创新技术的导入，以及应用环境的发展成熟，功能更强大及更聪明的ADAS系统是可以预见的。

NVIDIA的DRIVE PX人工智能车用电脑便能明显提高ADAS系统的智能程度。传统的 ADAS 技术能做到侦测某些物体并进行基础分类，警告驾驶危险的道路状况，并在某些情况下将车辆减速或停止。NVIDIA的DRIVE PX能做到的远超过这些。

根据NVIDIA的数据，DRIVE PX采用深度学习技术，透过 NVIDIA 的自驾车解决方案，车辆的ADAS 能分辨警车和出租车、救护车和货车，甚至是停驻中与即将开动的车辆。此解决方案甚至能将功能延伸至辨认所有事物，无论是在人行道上骑脚踏车的人，或是心不在焉的行人。随着ADAS的进步，自驾车满街跑的情景将不再只是梦想。