汽車市場(chǎng)對(duì)視覺(jué)、雷達(dá)和LiDAR（激光雷達(dá)）傳感器的需求不斷增長(zhǎng)，因?yàn)檫@些傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)先進(jìn)輔助駕駛（ADAS）和自動(dòng)/無(wú)人駕駛功能，不僅如此，汽車制造商還對(duì)傳感器供應(yīng)商提出了更加苛刻的新要求。
汽車市場(chǎng)對(duì)視覺(jué)、雷達(dá)和LiDAR（激光雷達(dá)）傳感器的需求不斷增長(zhǎng)，因?yàn)檫@些傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)先進(jìn)輔助駕駛（ADAS）和自動(dòng)/無(wú)人駕駛功能，不僅如此，汽車制造商還對(duì)傳感器供應(yīng)商提出了更加苛刻的新要求。
汽車市場(chǎng)對(duì)供應(yīng)商的要求一直很高。OEM廠商為了實(shí)現(xiàn)ADAS和自動(dòng)駕駛技術(shù)，希望相關(guān)傳感器在提升安全性的同時(shí)，尺寸能夠更小、速度更快且成本更低。通常，ADAS包括多種安全功能，例如自動(dòng)緊急制動(dòng)、車道監(jiān)測(cè)以及障礙物警示等。
雷達(dá)，是一種障礙物探測(cè)技術(shù)，用于汽車盲點(diǎn)探測(cè)及其它安全功能。“近年來(lái)，雷達(dá)模組的尺寸獲得了大幅縮小，其散熱要求也越來(lái)越高，”NXP（恩智浦）產(chǎn)品線經(jīng)理Thomas Wilson說(shuō)，“市場(chǎng)對(duì)雷達(dá)性能的要求越來(lái)越高，而尺寸要求不斷縮小，因此成本壓力越來(lái)越大。”
目前，汽車中應(yīng)用的雷達(dá)模組是相對(duì)比較笨拙的系統(tǒng)，包含了多個(gè)基于不同工藝的芯片。因此，為了追求更小的尺寸和更低的成本，Infineon（英飛凌）、NXP（恩智浦）、Renesas（瑞薩）以及TI（德州儀器）正在開(kāi)發(fā)在同一個(gè)器件上整合多個(gè)元件的集成雷達(dá)芯片組。
盡管這些雷達(dá)芯片組可以針對(duì)多種不同的ADAS應(yīng)用，但是，它們也代表了一種新的設(shè)計(jì)趨勢(shì)。IC制造商將不再采用多種不同的工藝來(lái)制造各種芯片，而是采用45nm和28nm的標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝來(lái)集成雷達(dá)器件。當(dāng)然，其它可選工藝還包括22nm體硅工藝和FD-SOI（全耗盡型絕緣硅）工藝。
實(shí)現(xiàn)ADAS和自動(dòng)駕駛的另一種核心技術(shù)，激光雷達(dá)（LiDAR），是一種利用脈沖激光來(lái)測(cè)量目標(biāo)距離的技術(shù)，也正從笨重的機(jī)械旋轉(zhuǎn)掃描系統(tǒng)，向集成更多元件、尺寸更小的固態(tài)單元發(fā)展，以降低高昂的制造成本。
雷達(dá)業(yè)界正在開(kāi)發(fā)下一代高分辨率雷達(dá)，以期替代昂貴的LiDAR，不過(guò)，LiDAR開(kāi)發(fā)商也并沒(méi)有閑著。
事實(shí)上，目前并沒(méi)有任何一種技術(shù)能夠滿足所有ADAS或自動(dòng)/無(wú)人駕駛要求。如今，有些汽車已經(jīng)集成了先進(jìn)的視覺(jué)系統(tǒng)和雷達(dá)系統(tǒng)。接下來(lái)，它們或許還會(huì)裝配LiDAR，這意味著視覺(jué)系統(tǒng)、雷達(dá)和LiDAR技術(shù)將在一定時(shí)期內(nèi)和諧共存，共同實(shí)現(xiàn)汽車ADAS及未來(lái)的自動(dòng)駕駛功能。
每一種技術(shù)都有其優(yōu)勢(shì)和短板。“LiDAR相比視覺(jué)和雷達(dá)，是一種昂貴得多的傳感器系統(tǒng)，但是，它在目標(biāo)識(shí)別方面精度更高。不過(guò)，LiDAR在雪、雨、霧等惡劣的氣候條件下也有其局限性?！?Semico Research公司總裁Jim Feldhan說(shuō)，“雷達(dá)似乎不太會(huì)受到天氣條件的影響，但是雷達(dá)無(wú)法像LiDAR那樣精確的確定目標(biāo)物體的尺寸和形狀。”
共同的目標(biāo)：安全性更高的汽車
為了制造安全性更高的汽車，汽車制造商急需這些專門針對(duì)車輛安全性的環(huán)境感知技術(shù)。據(jù)美國(guó)國(guó)家高速公路交通安全管理局統(tǒng)計(jì)，94%的嚴(yán)重車輛事故都是由于駕駛員的操作失誤而造成的。
為此，近年來(lái)汽車產(chǎn)業(yè)為車輛配備了越來(lái)越多的主被動(dòng)安全功能。據(jù)NXP的Wilson介紹，目前產(chǎn)業(yè)正朝著兩條殊途同歸的路徑發(fā)展，即新車評(píng)價(jià)規(guī)程（NCAP）和自動(dòng)駕駛技術(shù)。
近年來(lái)，亞洲、歐洲和美國(guó)推出了各自的NCAP指南。在這些新車評(píng)價(jià)規(guī)程中，汽車經(jīng)過(guò)相應(yīng)測(cè)試，基于車輛安全性給予星級(jí)評(píng)價(jià)。五星評(píng)價(jià)為最高等級(jí)，一星則最低。
“這種五星評(píng)價(jià)體系對(duì)車輛銷售產(chǎn)生了巨大影響。越來(lái)越多的消費(fèi)者傾向購(gòu)買擁有五星評(píng)價(jià)的車輛，因?yàn)檫@類車輛的安全性更高，并且，保險(xiǎn)費(fèi)用也更低，”Wilson稱。
每個(gè)主要地區(qū)都有自己的NCAP標(biāo)準(zhǔn)。但簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，基本的NCAP標(biāo)準(zhǔn)都包含了多種ADAS技術(shù)，例如自適應(yīng)巡航控制、自動(dòng)緊急制動(dòng)、并線輔助、車道保持等。
自適應(yīng)巡航控制，能夠幫助汽車在車流中，自動(dòng)調(diào)整車速、保證與前車的安全距離，進(jìn)行自動(dòng)巡航。自動(dòng)緊急制動(dòng)功能，能夠在車輛感知到有可能發(fā)生碰撞事故前，自動(dòng)進(jìn)行車輛制動(dòng)。
車道保持功能，能夠幫助車輛保持在一個(gè)車道中巡航行駛，避免不安全的車道變更。而并線輔助功能，能夠在車輛轉(zhuǎn)彎或變換車道時(shí)，探測(cè)后方或側(cè)方是否有車輛等障礙物，向駕駛員發(fā)出警示或制動(dòng)車輛。
NCAP發(fā)展路徑圖推動(dòng)了在汽車中集成更多的傳感器?！袄?，自動(dòng)緊急制動(dòng)功能，即需要攝像頭，也需要雷達(dá)傳感器，” GlobalFoundries（格羅方德）汽車事業(yè)部副總裁Mark Granger說(shuō)，“這種技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始從超豪華汽車，下放到更多的中端車型中。”
除了NCAP之外，汽車制造商還朝著包括自動(dòng)駕駛汽車在內(nèi)的另一條道路發(fā)展，自動(dòng)駕駛技術(shù)也在推動(dòng)攝像頭、LiDAR和雷達(dá)的需求增長(zhǎng)。盡管，十年或更久之內(nèi)，全自動(dòng)駕駛汽車并不會(huì)成為市場(chǎng)主流。