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演繹最佳ADAS方案 雷達與視覺感測技術爭鋒

上網時間: 2013年10月02日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:ADAS  雷達  視覺  飛思卡爾  意法 

從 9月底於法國巴黎舉行的歐洲微電子高峰會(European Microelectronics Summit)上,可傳達給消費者們的訊息是:可以預期車輛對車輛通訊需求、以及車輛對基礎建設通訊網路的建立將會興起,未來駕駛人也能仰賴車輛來協助他們避開道路上的危險。

不過上述訊息主要是著重在先進駕駛輔助系統(ADAS),而非自動駕駛車輛;根據在高峰會上發表簡報的廠商表示,今日汽車電子廠商的業務推手,除了ADAS之外沒有其他的題材。

例如意法半導體(ST)就藉由添加更多智慧性功能到該公司的影像感測器,以強化ADAS解決方案──意法正在開發一款能擷取紅色的黑白影像感測器,使其能更容易支援可識別紅綠燈、停止標誌與汽車尾燈的電腦視覺系統。

同時飛思卡爾半導體(Freescale Semiconductor)則可提供號稱業界整合度最高的系統級汽車雷達ADAS解決方案,利用先進的矽與矽鍺(SiGe)製程技術。

意法ADAS與微控制器業務部門總監Martin Duncan在簡報時預測,ADAS將會變得:「越來越普遍,出現在國民車款到豪華車款等各種車輛中。」造成這股趨勢的力量來自於歐盟新車安全評鑑協會(Euro NCAP)以及其他主管機關對車輛安全性能的要求。

期望獲得Euro NCAP高安全評等的汽車製造商,正致力於讓雷達與視覺感測器成為所有車輛的標準配備;Duncan表示:「我們可想見在某個時間點,法律將規範所有的新車需配備ADAS系統,就像防鎖死煞車系統(ABS)與安全氣囊。」

雷達還是視覺?

要實現ADAS系統,汽車廠商有很多的技術選擇,包括短距離雷達(short-range radar,SRR)、長距離雷達(long-range radar,LRR)、超音波以及視覺感測。在各家半導體廠商中,飛思卡爾專注於提供雷達解決方案,意法則是車用視覺感測器市場的龍頭。

汽車雷達應用
汽車雷達應用

在被問到ADAS的未來發展,以及是否會有單一種ADAS技術勝出時,飛思卡爾西歐市場汽車業務總監Gerard Maniez表示:「你需要看整體──包括雷達與視覺感測。」他指出,Euro NCAP並不強制使用雷達或是視覺技術,也不要求汽車製造商必須同時提供兩種方案。

因此汽車製造商可以採用結合較輕型視覺系統的先進雷達系統,或者是反過來,採用整合輕型雷達系統的先進視覺感測裝置。

意法的Duncan則強調,仍有一些雷達/光學雷達(lidar)無法做到的事情,包括偵測道路標線以及其他道路資訊、偵測與讀取交通號誌、可靠地偵測行人,以及控制車燈光束高低等照明功能的執行。

在另一方面,視覺技術也有一些無法處理的任務,例如在雨中或是天黑時看東西也許還有可能,但是在雪中或是霧中就非常困難;塵染的畫面會使視覺感測器看不見,而且不同於雷達,視覺感測器無法看得很遠。

而長距離雷達能輕鬆處理30至150公尺距離的偵測任務,短距離雷達則能偵測到30公尺以內的物體。

Duncan指出,ADAS需要採用多種技術,如意法的視覺方案是將攝影機作為ADAS的心臟;他表示,更具體地說,如果一輛汽車一定需要一部攝影機,為何不在視覺感測器中整合一些雷達/光學雷達所擅長的功能?這能為汽車製造商節省成本。」

能識別紅色的黑白影像感測器

意法與一家以色列ADAS技術開發商Mobileye合作了好一段時間,這兩家公司共同開發了一款視訊處理器單晶片,應用Mobileye以先進人工視覺技術為基礎的汽車防撞系統。據了解,該款合作開發的裝置已經獲得BMW、GM、Volvo、Ford等車廠的設計案。

Duncan透露,意法也為汽車的前向攝影機開發了一款新型黑白影像感測器,以應用於汽車防撞系統;該款黑白影像感測器的特點是也能識別紅色。為何是紅色?Duncan指出:「紅色通常代表很重要的資訊,像是紅燈、紅色路標、煞車燈以及汽車尾燈。」

雖然意法並未發表該技術的細節或是產品訊息,不過Duncan暗示很多開發工作已經完成。而在被問到是否車用攝影機所拍到的視訊流為壓縮格式時,他的回答是:「對前向攝影機來說不是,其視訊流是未壓縮的。」

但若是提供駕駛人車輛周圍360度視角的攝影機,其視訊流就是壓縮的;Duncan解釋:「否則系統無法處理如此大量的資料。」目前車用攝影機大多是採用Motion JPEG格式,但未來新一代的車輛將會採用H.264等更新的視訊壓縮標準。

編譯:Judith Cheng

(參考原文: Driver Assistance: Radar or Vision?,by Junko Yoshida)





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