先進輔助駕駛系統的研發熱潮推動了市場對相機, 雷達, 光達(LiDAR)等感測器的需求, OEM廠商希望能以更低的價格取得尺寸更小速度更快的元件, 而且要能達到同等或更高的安全層級. 據Semiconductor Engineering報導, 先進輔助駕駛系統通常涉及自動緊急煞車, 車道偵測及後方物體警告等安全功能, 雷達是最廣泛採用的技術, 另一項新興技術則是使用脈衝雷射光量測距離的光達. 由於沒有任何單一技術可以涵蓋所有輔助和自駕系統的要求, 部分車輛採用結合先進視覺系統與雷達的方式, 未來則可能納入光達. 每項技術都有各自的優缺點, 例如光達的成本遠高於雷達系統, 但可以更精確地識別物體, 不過光達在天候狀況不好時的限制較多, 雷達雖不受天候影響, 卻無法像光達一樣準確判別物體的大小和形狀. 不論採用雷達或光達技術, 先進視覺都是其中重要的一環. 近年來相機感測器執行的任務越來越廣, 包括道路指標偵測, 車道偏離警示, 頭燈控制, 停車輔助, 駕駛監視, 但相機感測器在黑暗, 下雨, 起霧或下雪天的表現不佳, 其動態範圍和近紅外線靈敏度需要進一步提高. 現今的車用雷達模組因整合不同製程的晶片而顯得相當笨重, 為了縮減尺寸和成本, 恩智浦(NXP), 瑞薩(Renesas)和德州儀器(TI)等晶片製造商正使用不同製程開發整合式雷達晶片集. 雷達藉由電磁波訊號的傳送與反射來辨別物體的範圍, 速度和角度, 汽車通常搭載長距離(LRR)與短距離(SRR)雷達, 前者用於自適應巡航及自動緊急煞車, 毫米波頻率為77GHz, 感測範圍160~220公尺, 後者則用來偵測車道, 維持車子不偏離車道, 頻率為24GHz, 感測範圍60~70公尺. 長距離雷達模組通常含有微控制器(MCU)及射頻收發器等不同元件, 收發器會透過連結將雷達資料傳送給微控制器處理. 德儀推出結合微控制器和收發器的單一晶片雷達產品, 比啟用2個晶片的解決方案提供更高的整合度與低功率, 可以縮小尺寸並讓物料清單(BOM)最佳化. 短距離雷達模組的設計更具突破性, 除了頻段從24GHz演化至效能更高的79GHz, 後側角落的雷達模組也從分離式轉型為晶片集解決方案. 除了德儀, ADI和瑞薩正開發采28奈米CMOS 77/79GHz雷達元件, GlobalFoundries也提供22奈米FD-SOI製程供選擇. 雷達解析度若夠高, 便可有效偵測物體, 然而雷達無法辨識物體是人還是狗, 因此需要搭配攝影機協助了解周遭環境, 因此會需要更快速的圖形處理和深度學習技術. 由於雷達感測器體積較小成本低, 受到多數OEM廠青睞, 但雷達解決方案的解析度還達不到完全自動駕駛應用的要求, 所以廠商正在開發新一代雷達, 利用新的天線設計與先進的處理演演算法, 以及成像雷達(imaging radar)等技術縮短與光達的差距, 甚至取代光達. 至於光達技術也在進步, 成本持續降低, 並朝固態雷射, 新的連續波形版本發展. 光達使用一連串的光脈衝測量回傳的飛行時間, 建構3D高解析度的地圖. 光達技術可大致分為機械, 微機(MEMS), 混合固態三種類型. 機械式光達用於高端工業市場, MEMS則是新興的解決方案, 另有一些公司致力於開發體積更小巧的固態光達系統, 固態光達使用的活動零件更少. 光達大廠Velodyne使用的是Efficient Power Conversion公司基於氮化鎵(GaN)技術的雷射二極體驅動晶片. 氮化鎵的開關速度是矽的100倍, 加上高壓高電流的能力, 讓每個脈衝可以裝入更多光子, 提高光達系統的視覺距離和解析度.
