雷達技術(shù)增添汽車(chē)「視覺(jué)」生命力

       前言：

       自汽車(chē)發(fā)明問(wèn)世，每年在全球道路上因汽車(chē)意外已造成上千萬(wàn)人受傷，嚴重的是喪失寶貴生命，全球各地的政府、機構、學(xué)術(shù)單位無(wú)不盡心研發(fā)主動(dòng)性預防意外科技，目標就是希望通過(guò)創(chuàng )新的車(chē)用電子技術(shù)，降低車(chē)禍事故發(fā)生機率。

       車(chē)輛雷達偵測系統的主要工作，就是必須在能見(jiàn)度降低時(shí)，協(xié)助駕駛者辨識前、后方，甚至是左右兩側，約20～200公尺周邊行車(chē)狀況，用以雷達技術(shù)建立的駕駛輔助系統，辨識的道路其它汽車(chē)與障礙物，降低道路事故風(fēng)險。

       談到車(chē)輛雷達偵測基本原理，就像鏡子反射一樣，利用搭載于車(chē)輛上的雷達系統送出射頻電磁波，一旦前方有車(chē)輛或其它障礙物時(shí)，射頻電磁波便會(huì )被反射回來(lái)，再經(jīng)由雷達芯片接收這些反射訊號，經(jīng)由計算便可獲得障礙物與行車(chē)間的距離，若駕駛者沒(méi)有在第一時(shí)間做出反應措施（如轉向或煞車(chē)動(dòng)作），雷達系統便會(huì )發(fā)出警示聲響告知駕駛注意路況，甚至主動(dòng)介入操控適時(shí)減速反應；若不幸發(fā)生碰撞時(shí)，系統也會(huì )傳遞緊急訊息至頭枕、安全帶、煞車(chē)系統及安全氣囊等主/被動(dòng)安全機制，協(xié)助舒緩沖擊時(shí)所造成的傷害。

       

       △圖說(shuō)：當前后車(chē)輛之間車(chē)距太近時(shí)，汽車(chē)雷達偵測控制系統便會(huì )發(fā)生警示聲響提醒駕駛者，或者自動(dòng)降低引擎動(dòng)能，例如：降低轉速或者啟動(dòng)煞車(chē)，確保行車(chē)安全。（www.Honda.com）

       雷達系統也會(huì )有盲點(diǎn)

       目前來(lái)說(shuō)，運用在汽車(chē)上的微波雷達所使用的頻率，主要是以23到24、60到61、76至77GHz等幾個(gè)頻段，其波長(cháng)歸屬于毫米級，一般又稱(chēng)之為毫米波雷達。不過(guò)，由于車(chē)用雷達是應用在上述的這些特殊頻段上，而微波輻射能量若散發(fā)在大氣中容易產(chǎn)生較大的衰減性，使得雷達訊號傳遞限制只能在較短范圍內，若應用在中、長(cháng)距離范圍時(shí)，雷達偵測準確性易產(chǎn)生較大誤差。

       其次，由于汽車(chē)屬于移動(dòng)快速物體，若駕駛者將汽車(chē)行駛在復雜環(huán)境中，如：轉彎、轉換路線(xiàn)、上下坡，甚至是架設于道路兩旁的標志物、路樹(shù)，以及各式各樣的惡劣環(huán)境天候等，使得雷達對主要偵測的目標物辨識率降低，容易增加誤報率。

       最后，就是成本問(wèn)題；一般來(lái)說(shuō)，在生產(chǎn)制造車(chē)用雷達過(guò)程中，所使用的化合物半導體材料是以砷化鎵(GaAs)為主，雖然近年來(lái)的市場(chǎng)價(jià)格略有下降，但就整體成本來(lái)看，目前汽車(chē)雷達系統市場(chǎng)，售價(jià)仍超過(guò)2,000美元，零件單價(jià)居高不下，對商業(yè)應用端來(lái)說(shuō)，還是過(guò)于昂貴。若要讓雷達偵測系統普及應用在大多數的汽車(chē)中，前述問(wèn)題還需要一一克服。 

 

       視覺(jué)是未來(lái)汽車(chē)的新趨勢

       利用雷達芯片是可以改變現況的，未來(lái)的雷達芯片設計必須讓汽車(chē)在多變的移動(dòng)環(huán)境中，如：濃霧、大雨及大雪紛飛的天氣環(huán)境下還具備有「視覺(jué)」效果。這是許多關(guān)注車(chē)輛安全專(zhuān)家所一致認同的，預期在 2010年后，汽車(chē)廠(chǎng)商便會(huì )將中、長(cháng)程的雷達偵測系統，將大幅進(jìn)入中、高階汽車(chē)市場(chǎng)中。

       在新材料與新工藝工藝方面，目前部份半導體廠(chǎng)商采用新式的硅鍺 (SiGe)工藝技術(shù)CMOS材料，應用在生產(chǎn)毫米波雷達偵測系統核心技術(shù)─射頻芯片上，除大幅壓低20％車(chē)用雷達射頻模塊系統制作成本外，也將雷達偵測模塊尺寸縮小25％，不但價(jià)格更為低廉、且性能較以往設計更高，使車(chē)用雷達普及化過(guò)程中，變得更為容易。

       另外，單晶微波集成電路(MMIC)技術(shù)也是改變的重點(diǎn)，應用在車(chē)輛雷達偵測系統技術(shù)上，主要能夠讓訊號的收發(fā)模塊，所使用的主動(dòng)與被動(dòng)組件都能整合在同一塊基板上，并達到實(shí)用化階段，一方面可提升收發(fā)模塊的技術(shù)性能，提升產(chǎn)品的一致性，不論是縮小尺寸或是重量要求，都可符合汽車(chē)產(chǎn)業(yè)需求；這對汽車(chē)廠(chǎng)或車(chē)用雷達廠(chǎng)商，甚至汽車(chē)駕駛者來(lái)說(shuō)，都是可喜的好消息。

          

       汽車(chē)安全科技不能只是少數人獨享

       將雷達系統應用汽車(chē)上，因為雷達系統本身的成本需要考慮，所以在初期僅適用于少數高階汽車(chē)上。但是汽車(chē)安全的定義絕非如此，真正的汽車(chē)安全，還是要讓車(chē)用雷達的先進(jìn)汽車(chē)安全控制系統普及到一般的汽車(chē)中，市場(chǎng)才前景可言。雖然部份駕駛者會(huì )認為，車(chē)用雷達頂多只是多了一項「提醒」、「預警」潛在行車(chē)危險的道具，但大部分汽車(chē)工程師卻持不同想法，認為若能妥善應用車(chē)用雷達系統，應該會(huì )是讓行車(chē)更感安全的科技設備。

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