先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)是實(shí)現(xiàn)智能汽車(chē)的關(guān)鍵要素，其須配備感測(cè)能力優(yōu)異的車(chē)用攝影機(jī)，藉以提升汽車(chē)偵測(cè)周遭環(huán)境、行人的能力，并獲得更精準(zhǔn)的偵測(cè)數(shù)值，降低事故發(fā)生機(jī)率，可望驅(qū)動(dòng)車(chē)用攝影機(jī)需求顯著攀升。

汽車(chē)可望具備各種先進(jìn)功能，以確保行車(chē)平安，包括與前車(chē)維持安全距離，或選擇適當(dāng)車(chē)道行駛。因此，內(nèi)建影像傳感器的攝影機(jī)日趨受到汽車(chē)產(chǎn)業(yè)歡迎，其不僅彌補(bǔ)汽車(chē)視線(xiàn)死角，更能記錄事故相關(guān)跡證。

汽車(chē)成像設(shè)備須具高密度記錄(HDR)與高敏感度功能，因?yàn)閻毫迎h(huán)境下，系統(tǒng)仍須繼續(xù)捕捉影像。

圖1詳述在各種應(yīng)用中，先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)攝影機(jī)的傳感器須具備何種條件。不同應(yīng)用所需的傳感器不同，像是毫米波雷達(dá)(Millimeter Wave Radar)、激光雷達(dá)、紅外線(xiàn)攝影機(jī)與可見(jiàn)光攝影機(jī)。

圖1　各種應(yīng)用對(duì)ADAS系統(tǒng)攝影機(jī)傳感器的需求

汽車(chē)可望具備各種先進(jìn)功能，以確保行車(chē)平安，包括與前車(chē)維持安全距離，或選擇適當(dāng)車(chē)道行駛。因此，內(nèi)建影像傳感器的攝影機(jī)日趨受到汽車(chē)產(chǎn)業(yè)歡迎，其不僅彌補(bǔ)汽車(chē)視線(xiàn)死角，更能記錄事故相關(guān)跡證。

汽車(chē)成像設(shè)備須具高密度記錄(HDR)與高敏感度功能，因?yàn)閻毫迎h(huán)境下，系統(tǒng)仍須繼續(xù)捕捉影像。

圖1詳述在各種應(yīng)用中，先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)攝影機(jī)的傳感器須具備何種條件。不同應(yīng)用所需的傳感器不同，像是毫米波雷達(dá)(Millimeter Wave Radar)、激光雷達(dá)、紅外線(xiàn)攝影機(jī)與可見(jiàn)光攝影機(jī)。

不同種類(lèi)的傳感器，未來(lái)將滿(mǎn)足不同安全規(guī)定的需求。此外結(jié)合發(fā)光二極管(LED)燈亦為可行之道；譬如互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)影像傳感器已導(dǎo)入發(fā)光二極管大燈，可測(cè)量車(chē)輛與前方物體的距離，或利用光線(xiàn)強(qiáng)弱偵測(cè)移動(dòng)物體。

國(guó)際研究機(jī)構(gòu)Gartner預(yù)測(cè)，先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)的市場(chǎng)規(guī)模，將自2014年的56億美元成長(zhǎng)至2018年的102億美元，2013到2018年間的年復(fù)合成長(zhǎng)率(CAGR)為17.1%，而相關(guān)半導(dǎo)體需求也將自13.8億美元增至24億美元，2013到2018年間的年復(fù)合成長(zhǎng)率為15.5%。

Gartner也預(yù)測(cè)，2020年每輛新車(chē)平均裝設(shè)的攝影機(jī)數(shù)量將超過(guò)六具(包括紅外線(xiàn)攝影機(jī))。這代表車(chē)用影像傳感器營(yíng)收將大幅成長(zhǎng)，預(yù)期將自2014年的3.59億美元增至2018年的9.56億美元，2013到2018年間的年復(fù)合成長(zhǎng)率達(dá)27.3%。

立法和技術(shù)創(chuàng)新　加速ADAS普及
美國(guó)于2014年3月推動(dòng)《兒童交通安全法》(Cameron Gulbransen Kids Transportation Safety Act)，要求新出廠汽車(chē)須配備后視攝影機(jī)，以防倒車(chē)時(shí)誤撞行人。

此法規(guī)將于2015年正式頒布，規(guī)定2018年5月后出廠汽車(chē)都須遵守上述規(guī)定。各家車(chē)廠已宣布，銷(xiāo)往美國(guó)市場(chǎng)的主要車(chē)款都將配備后視攝影機(jī)。其他國(guó)家可望推出類(lèi)似法規(guī)，屆時(shí)將帶動(dòng)先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)更為普及。

在許多國(guó)家，汽車(chē)必須接受公家單位的安全性能評(píng)估，例如歐盟的新車(chē)安全評(píng)鑒協(xié)會(huì)(Euro NCAP)、美國(guó)國(guó)家公路交通安全管理局(NHTSA)，還有日本的自動(dòng)車(chē)事故對(duì)策機(jī)構(gòu)(JNCAP)。在安全評(píng)估中取得高分的關(guān)鍵，包括自動(dòng)緊急煞車(chē)、車(chē)道偏離警告，還有其他透過(guò)車(chē)用攝影機(jī)技術(shù)所取得的相關(guān)功能。

而配備先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)的車(chē)輛安全評(píng)等通常得分較高，因其具安全性能，不論車(chē)廠或消費(fèi)者都將其視為重要安全功能。

歐盟新車(chē)安全評(píng)鑒協(xié)會(huì)將于2016年把行人辨識(shí)技術(shù)列入評(píng)估項(xiàng)目之中。此舉將普及夜視技術(shù)(Night-vision)，不再局限高規(guī)車(chē)款，而能打入更多主流車(chē)種。由于車(chē)廠、半導(dǎo)體制造商與軟件業(yè)者正加快腳步開(kāi)發(fā)先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)技術(shù)，勢(shì)必帶動(dòng)新安全系統(tǒng)商品化，高安全性車(chē)種將逐漸為市場(chǎng)接受。

此外由于先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用到其他領(lǐng)域，而其他領(lǐng)域的技術(shù)也逐漸為先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)采用，都將普及相關(guān)產(chǎn)品且能壓低價(jià)格。
以紅外線(xiàn)傳感器為例，部分工廠設(shè)施與路側(cè)設(shè)備，已將其導(dǎo)入夜視等相關(guān)應(yīng)用。一旦夜視功能廣泛應(yīng)用于汽車(chē)，將大幅降低光學(xué)鏡頭與影像傳感器的成本，因而能鼓勵(lì)家用美容及健康管理設(shè)備等產(chǎn)品采用相關(guān)技術(shù)。其他可能的應(yīng)用方式也紛紛出爐，例如能監(jiān)測(cè)老人活動(dòng)的家用安全系統(tǒng)，以及鏈接照明與空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能裝置。

ADAS普及　需交通建設(shè)/消費(fèi)者支持
有些先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)的功能，需道路基礎(chǔ)建設(shè)提供支持，譬如透過(guò)數(shù)字交通信息系統(tǒng)協(xié)助駕駛?cè)吮荛_(kāi)塞車(chē)路段，或建置設(shè)施以利汽車(chē)之間就交通號(hào)志、交通管制與行人數(shù)量等進(jìn)行溝通。這些設(shè)施都加速先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)普及；各界也致力于交通規(guī)則的標(biāo)準(zhǔn)化，例如車(chē)速及基礎(chǔ)架構(gòu)規(guī)格，亦提升市場(chǎng)對(duì)先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)的接受度。

要推廣先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)，消費(fèi)者則扮演重要角色。因?yàn)橛鷣?lái)愈多消費(fèi)者希望記錄行車(chē)過(guò)程，中國(guó)、日本、俄羅斯與南韓等的行車(chē)記錄器出貨量持續(xù)上揚(yáng)。

如果先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)能以低價(jià)提高駕駛舒適度，便有愈多消費(fèi)者視先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)為選購(gòu)車(chē)輛時(shí)的必要配備。將簡(jiǎn)便的娛樂(lè)功能整合至先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)的趨勢(shì)，也是吸引消費(fèi)者的特色之一。

因?yàn)橄冗M(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)逐漸成為車(chē)廠競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵利器，持續(xù)加快開(kāi)發(fā)相關(guān)創(chuàng)新產(chǎn)品，使搭載先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)汽車(chē)的數(shù)量躍升，未來(lái)也促使成本穩(wěn)定下滑。如此形成良性循環(huán)，進(jìn)而鼓勵(lì)車(chē)廠將先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)列為汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)配備。

搭載ADAS車(chē)款銷(xiāo)售升溫
歐盟新車(chē)安全評(píng)鑒協(xié)會(huì)決定將行人辨識(shí)技術(shù)納入評(píng)估項(xiàng)目，已促使車(chē)廠降低夜視設(shè)備成本，做法為光學(xué)鏡頭開(kāi)發(fā)新型材質(zhì)，或針對(duì)影像傳感器開(kāi)發(fā)新的封裝技術(shù)。因?yàn)橛蟹雷苍O(shè)計(jì)的先進(jìn)煞車(chē)系統(tǒng)，在價(jià)格跌落1,000美元后，便廣為市場(chǎng)采用。

先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)技術(shù)，目前仍局限少部分高規(guī)車(chē)種，但各大車(chē)廠的目標(biāo)是盡快讓市場(chǎng)達(dá)到臨界質(zhì)量(Critical Mass)，并將此技術(shù)導(dǎo)入一般車(chē)款，以低廉成本大量生產(chǎn)。

一般而言，先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)所搭配的車(chē)內(nèi)攝影機(jī)主要有以下幾項(xiàng)規(guī)格考慮：

畫(huà)素?cái)?shù)
須在百萬(wàn)畫(huà)素以上，才能辨識(shí)前方或兩側(cè)的車(chē)輛與行人；側(cè)視與后視功能需30萬(wàn)畫(huà)素。物體辨識(shí)功能將成為未來(lái)影像傳感器的主要功能，國(guó)際研究機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)百萬(wàn)畫(huà)素將成為基準(zhǔn)。

高敏感度
此功能對(duì)在黑暗中捕捉影像很重要。部分系統(tǒng)使用可見(jiàn)光與紅外線(xiàn)攝影機(jī)，提升辨識(shí)能力。

HDR
車(chē)用攝影機(jī)需此功能來(lái)補(bǔ)捉黑暗中的影像。

高速圖像處理
可立即偵測(cè)到物體。

可減少陽(yáng)光或發(fā)光二極管照明造成噪聲的技術(shù)
此種技術(shù)搭配修正影像對(duì)比的技術(shù)，便可防止背光和過(guò)度曝光，還可改善發(fā)光二極管光線(xiàn)下的辨識(shí)能力。

影像傳感器
車(chē)用影像傳感器必須能夠承受不同溫度，區(qū)間從攝氏負(fù)40度到正100度。

ADAS系統(tǒng)　需高速圖像處理技術(shù)
利用車(chē)內(nèi)攝影機(jī)、雷達(dá)或雷射裝置偵測(cè)道路、行人或其他車(chē)輛，還有透過(guò)車(chē)內(nèi)系統(tǒng)預(yù)知危險(xiǎn)狀況，這些技術(shù)和搭載相關(guān)功能的車(chē)輛都須具備高速處理復(fù)雜運(yùn)算功能。

因此都必須提升硬件或軟件的技術(shù)，包括為核心處理器組合開(kāi)發(fā)中央處理器(CPU)、整合繪圖處理器，還有優(yōu)化圖像處理運(yùn)算法。

相關(guān)技術(shù)進(jìn)展包括日產(chǎn)汽車(chē)的360度環(huán)景監(jiān)視器(AVM)，能藉由車(chē)內(nèi)監(jiān)視器顯示影像，有如直接從車(chē)輛正上方拍攝，更能偵測(cè)移動(dòng)中物體。

此功能是把車(chē)身四周裝置攝影機(jī)，所捕捉的影像透過(guò)處理器裝置收集并處理，再轉(zhuǎn)換與合成為有如自車(chē)體上方拍攝的影像；也采用圖像處理算法，讓系統(tǒng)能偵測(cè)移動(dòng)物體，并發(fā)出警示。

半導(dǎo)體業(yè)者開(kāi)發(fā)的訊號(hào)處理集成電路與現(xiàn)場(chǎng)可程序門(mén)陣列(FPGA)技術(shù)都跟高速運(yùn)算有關(guān)。已有業(yè)者推出各種針對(duì)先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的商品，其中多數(shù)都能利用車(chē)上攝影機(jī)所捕捉到的影像，辨識(shí)接近車(chē)輛的物體，并執(zhí)行高速運(yùn)算以適時(shí)煞車(chē)或保持行車(chē)安全。