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感測器融合技術,實現車輛自動駕駛願景 [趨勢新知]
種類:其他公告  發布單位:技術處  發布日期:2017-07-12 上午 09:30
作者:江柏風/工研院IEK

自動駕駛車輛需要即時取得車輛週邊的所有資訊,需仰賴車上配置的所有感測器,如:影像感測器、短距雷達、長距雷達、超音波雷達、光達(Lidar)、衛星定位(GPS)…等感測器的資料,以建構出車輛週邊環境的360度現場資訊,再將判讀後有用資訊後送至中央處理器,經由高速運算分析後,下達執行車輛控制的指令,讓車輛可以自動駕駛。車輛自動駕駛主要依賴先進駕駛輔助系統(Advanced Driver Assistance Systems;ADAS),ADAS是利用上述多組感測器所偵測到的資訊,建構出車輛環周的資料,經中央處理器運算後,來控制車輛自動行進的動向,以達到車輛自動駕駛的願景。

感測器融合 (Sensor Fusion) 的創新概念是同時匯集『多顆』、『同類型』或『不同種類』感測器的資訊,先進行初步整合所有高精度的感測數據,最後將多組初步整合好的資訊再交給中央處理器進行判讀與運算,可以更快和更準確地感知車輛週邊環境。相對於現有獨立感測系統,感測器融合技術可以做出更快、更好、更安全的車輛控制指令。

感測器融合技術主要在獲得多組感測器輸入的資訊內容,並且使用組合在一起的資訊來更加準確地感知周圍的環境。相對於獨立系統,這樣可以做出更好、更安全的決策。例如:雷達不具有影像感測器所具有的高解析度,不過它在測距和穿透雨、雪和濃霧方面具有很大優勢,所以結合雷達與影像感測器的資訊,可以達到全面性以及全天候感測車輛外在環境的需求,以達到真正車輛使用環境的無限制。

國際市調機構IHS研究數據顯示,在2015年,只有4%的新車內建感測器融合技術的電子控制單元 (Engine Control Unit, ECU),如圖3所示,主要以執行環周影像停車輔助與車輛安全功能;預測在2025年,感測器融合技術的滲透率將提高到21%,並可執行更多車輛安全系統,以達到車輛自動駕駛的願景。在2015~2025年,感測器融合ECU市場的年複合成長率(CAGR)高達20%,為汽車產業中成長動能強勁的關鍵電子元件。

隨著車輛安全的等級由L1提升至L4的全自動駕駛,在一台汽車上最多將要配置高達35個感測器,才能完整執行全自動駕駛的願景。為了縮短感測運算時間和降低中央處理器的運算負荷,『感測器融合技術』將以特定系統功能分工的架構,來讓自動駕駛運算速度可以更快和降低所需要的功耗。隨著感測器融合技術的開發,將帶動感測器融合ECU的新市場商機在車輛市場中浮現出來,同時也帶給半導體業者新的市場商機。建議國內半導體業者可提早投入此新晶片的開發,儘早切入感測器融合ECU的市場,以取得先期市場的高利潤商機。



完整內容請詳見:【產業技術評析】感測器融合技術,實現車輛自動駕駛願景

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