智慧车辆驱动车用图像传感器市场起飞
2011-12-11 10:57:30   来源：台湾工研院   评论：0   点击：

一、前言

车辆安全一直是智慧车载电子当中最为关键的系统，也是车厂品牌价值差异化的主要来源；而随着图像撷取与演算技术的进步，车辆整合多个图像感测装置提供驾驶者进行车辆操控之辅助：包括停车辅助、安全辅助、360度视觉盲点辅助、障碍物侦测、车道维持等，弥补人类视觉之不足、并与车辆电子系统结合，创造出汽车电子创新应用。传统上安全议题大都透过车辆原厂在车辆初始设计时所考量(例如：安全气囊、防锁死煞车系统、安全带…)，然而庞大的售后服务市场对于车辆辅助安全系统引发出许多创新产品与服务，更将带领出车用图像传感器市场成长。 

二、车用图像感测成为智慧车辆关键核心

车辆安全系统根据车辆电子系统介入程度，可区分为主动式安全(Active Safety)与被动式安全(Passive Safety)，主动式安全主要当紧急事件被侦测到，车辆电子系统会主动启动预防性制动，其中包括车辆稳定系统、驾驶警告与资讯系统及防碰撞系统，而被动式安全主要包括车辆乘用者保护系统与其他相关安全设备，例如盲点侦测、车道偏离警示、适应性循迹控制等。 

驾驶辅助安全以系统角度可区分为车道偏离系统、车道维持系统、停车辅助系统、车用影像系统、自动转向头灯系统等，其中核心的关键元件为各式各样的传感器(包括：车载摄影感测、车用雷达感测、偏航率(yaw rate)传感器、车轮速度传感器、TPMS传感器模组、舵角传感器、车高传感器、CCD/CMOS传感器、磁气传感器、角速度传感器、加速度传感器等)，其中以图像感测最为关键，甚至未来将整合其他传感器方案。

车用图像传感器由于解析度逐步升高、高端制程驱动成本下降、整合即时车内外状态感测，已经成为智慧车辆发展的重要趋势，其潜力应用包括影像式导航、行人碰撞警示、驾驶疲劳侦测、交通号志感测、夜视系统辅助、自动停车辅助等(如图1所示)，成为车辆智慧化最为关键的元件。

图1 车用图像传感器应用范畴    

而根据资料显示(如图2)，车用图像传感系统之市场规模在2010年约为6百万颗，估计到2014年将达2千万颗，成长幅度惊人，其中又以CMOS图像传感器占有比重超过七成以上。

图2 车用图像传感系统市场规模       

三、车用图像传感芯片朝向多核心架构发展

目前车用图像传感芯片方案领导厂商包括：OmniVision、Aptina、Toshiba、STMicroelectronics、Mobileye等，以目前图像传感芯片领导厂商Mobileye最新一代芯片方案(EyeQ2)为例，采用MIPS双核心、八执行绪处理器，运算时频333MHz，内建16-bit Flash/SRAM 以及64-bit Mobile DDR-SDRAM，以应付高速影像多工处理负荷，支援两组Video-in(2048 x 2048)与Video-out(4096 x 2048)，在介面部分，包括两组CAN2.0与UART、I2C等。

Mobileye EyeQ2 採用90nm的CMOS制程，且第二代处理器EyeQ2采用332Mhz比EyeQ使用视觉的驾驶辅助系统快上6倍多处理速度；採用双CPU核心并行运行多个额外的专用和可编程核心，允许在一个处理器图像系统有更大范围的多功处理。

而另一车用图像芯片大厂OmniVison的OV10630系列产品，提供HD 720p (1280 x 720)高阶动态影像撷取，可以应用在包括360度环景、车道偏移景警示、交通号志辨识、自动车前灯、物体与行人障碍物侦测、车后影像监视、盲点侦测、夜视等，该产品将取得车用电子元件AEC-Q100认证。

四、结论

随着图像传感技术进步，以及创新应用驱动，透过图像传感器达成车辆智慧化的趋势愈来愈明显，甚至将取代其他感测技术；目前台湾在图像传感器着墨甚少，除了TSMC、UMC具备制程能力外，IC设计厂商能量仍有待加强，尤其在光感测与演算法的技术与国际上落差甚大。

因此综合归纳，未来车用图像传感器重要技术趋势包括：

‧透过CMOS MEMS制程整合降地成本

‧多核心/多执行绪增加图像处理运算效率

‧支援高解析度Multi Video-in与Video-out

‧单一图像感测元件的多功能化

售后服务市场的创新也将成为重要的市场切入点，尤其是国内在PND的研发与技术能力已经具备优势，未来整合图像感测提供驾驶者安全辅助，将可有效提升产品价值，并累积进入原装(OE)市场的潜力。