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光連雙月刊2017年7月‧No.13026

全球對自駕車(A u t o n o m o u s D r i v i n g

S y s t e m , A D S)時代來臨的預期,加

速驅動先進駕駛輔助系統(Advanced Dr iver

Assistance Systems, ADAS)普及,為掌握國

際車輛發展趨勢,提前技術研發佈局,本文收

集與歸納國際ADAS產業範疇,並將車輛中心

(ARTC)近年針對Valeo、Mobileye等大廠所

進行之ADAS專利佈局調研,分析大廠未來技術

方向,透過產調與專利面向提供深一層的趨勢洞

悉。

壹、ADAS國際趨勢摘錄

國際車輛產調趨勢預測,2025年全自動駕駛

(Fully Automated)汽車將有機會實現,從人

主導的駕駛漸漸轉換到機器人駕駛,在此過程

ADAS將不斷的演進,因此國際上討論ADAS範

圍亦會有不同的涵蓋,收集幾家國際產調公司

的的資訊,歸納出ADAS系統的較完整範疇(圖

1),主要分為縱向安全輔助、側方安全輔助、

停車便利性輔助、視野輔助、駕駛狀態監控等五

透過產業趨勢與專利地圖解析ADAS技術發展

文/陳建次(車輛中心 智財推廣部)

圖1 國際ADAS系統範疇 資料來源:ARTC分析整理

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大區塊。

國 際 法 規 與 新 車 評 價

NCAP(New Car Assessment

Programme)亦是促進ADAS

快 速 成 長 的 因 素 之 一 ,

EuroNCAP、JNCAP、NHTSA

等新車評價,目前欲獲得5顆

星則至少須裝 1到 2項以上之

ADAS系統,已公告含括之系

統有A E B(自動緊急煞車系

統)、ACC(適應性巡航)、

FCW(前方防撞警示)、LDW

(車道偏移警示)、BSD(盲

點偵測)、 R C T A(後方橫

向車輛偵測)、L K A(車道

維持系統)、N V S(夜視系

統)等。因此國際產調預測,

ADAS系統搭載率在2017~2018

年將明顯跳躍上升,至2020年

搭載率將達40%,2025年則可

到達60%(圖2)。從ADAS全

球整體產值趨勢,顯示2025年

以前的年平均成長率均在10%

以上(圖3);產值排名前五名

的系統為SVC(全周影像)、ACC、PA(停車

輔助)、FCW、AEB,主要為前方防撞與停車

輔助的產品區塊。

貳、ADAS感測器產業趨勢

雷達(Radar)、光達(LiDAR)、影像

(Vision)、超聲波(Ultrasound)等感知技術

的突破,加速ADAS系統之運用發展;從目前車

輛感知器的配置數量,一直發展至全自動駕駛,

未來10年內感知器的種類與需求有相當大的成長

圖3 ADAS各系統全球產值成長預估

圖2 全球ADAS系統滲透率預測 資料來源:Visiongain

資料來源:Visiongain

($bn)

空間,當進入到國際自動機工程師學會(SAE)

所定義的L e v e l 3時,亦即車輛具備A C C、

AEB、TJA、LKS...等ADAS功能,可在特定情

況下之自動駕駛(如高速公路環境),則車輛環

境感知器需求將達到5種類型29顆(圖4),方

足以肩負車輛360度的環境偵測(圖5)。這幾

類型之感知器中,又以Camera成長與產值最大

(圖6),主因為前方安全系統、停車輔助等需

求成長,中短距Radar(SSR-MRR)需求成長幅

度亦高,主要用於前方安全系統、盲點偵測系

統、倒車後方橫向車輛偵測等。

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參、解析國際影像大廠與停車輔助系

統大廠之專利佈局脈絡

車用影像系統為國內諸多車電廠家發展方

向,Mobileye公司為車用影像之領導廠家,透

過解析其專利佈局,可掌握影像辨識之精進方

向;自動停車輔助系統由於是在低速行駛中控制

車輛,為初步跨入車輛控制優先適合的產品,

Valeo公司為全球此技術之領先者,透過解析盤

點其專利佈局,以了解其佈局廣度與下一階段方

向。

一、Mobileye公司於ADAS的專利佈局脈絡Mobileye公司長期致力於車用機器視覺技

術的研究,1999年成立於以色列,目前為全球

圖4 ADAS與ADS之感知器種類與數量需求

圖5 ADAS系統環境感知範圍

資料來源:Frost & Sullivan,ARTC分析整理

資料來源:www.ti.com

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車廠與系統廠之重要合作夥伴,其EyeQ系列晶片提供給包含

BMW、Volvo、GM、Delphi、Continental、Autolive...等廠

商,也曾為特斯拉(Tesla)的駕駛輔助系統Autopilot提供核

心技術;雖2015年營業額約在美金2.4億元,但在ADAS成長

趨動下,每年以40~50%高速成長。

該公司目前在全球提出57案(146件)專利申請,主要佈

局區域為美國(US)、歐洲(EP);FCW與LDW為Mobileye

將機器視覺打入A D A S的前期主要產品,相關核心專利從

2000年起即開始佈局(表1);行人偵測與號誌燈號辨識,為

Mobileye第二階段推動之產品,包含結合紅外線偵測的感知融

合,以及運用分類器進行行人辨識等專利佈局(表2);為增

進環境辨識能力,針對雙鏡頭或單一鏡頭的立體視覺技術亦開

始進行相關專利佈局(表3),並運用於後方障礙物偵測。由

於Mobileye運用影像對周遭環境鑑別能力增加,已朝向影像辨

識結果與圖資結合,提供人性化的導航指引發展。從最近公開

的專利中,Mobileye已將FCW、LDW、PDS(行人偵測)、

AHL(自動頭燈控制)、RSR(交通號誌辨識)等五項技術

整合至單一模組之發展。未來Mobileye將與BMW、Intel合

作,目標在2021年實現自駕車,其影像的專利佈局值得持續關

注。

二、Valeo公司於ADAS的專利佈局脈絡Valeo公司1923年成立於法國巴黎,以銷售剎車內襯和雨

刷起家,於1960年開始多元化經營,逐漸擴展領域至煞車系

圖6 ADAS感知器市場成長與產值預估 資料來源:BIS Research

( $ Million )

統、空調系統、照明系統和汽車電子

系統,目前全球有123家海外公司,

年營業額約美金15.9億元,ADAS佔

公司營業額18%。

針對Valeo於ADAS相關技術之

專利進行蒐集,其中美國專利共計

499案(931件),Valeo為全球在停

車輔助相關產品的最大供應商,在

其有關A D A S系統層級之4 7件專利

中(表4),PA及S V C等即有3 2件

專利;為實現停車輔助所需之關鍵

感測器Camera、 Radar、Ultrasonic

sensor專利亦佈局有59件。其中以US

9174650B2系統配置專利所展開之專

利家族,勾勒出Valeo在停車輔助的

設計配置(圖7),解析相關家族專

利後,歸納未來PA發展趨勢,全周

影像系統擴充至6顆Camera,後方的

Camera具有偵測障礙物大小與高度之

能力;介入轉向與煞車的控制,將使

PA系統自動化程度提高。

解析Valeo於實現自動停車技術

之佈局(圖 8),在偵測與顯示方

面,盲點偵測Radar除提供一般行駛

時的BSD功能之外,延伸運用於停車

時後方橫向車輛(Rear Cross Traffic

Aler t)的障礙物偵測;在停車空間

掃描,透過側方感測器的水平與垂直

掃描,以及偵測頻率與車速的調變,

可實現將側方車輛與停車空間更細部

輪廓呈現,同時透過虛實整合的方

式,顯示系統所偵測到之停車位置;

在停車路徑規劃,以最小轉向角度路

徑設計,以符合駕駛舒適性;於倒車

路徑控制過程,其專利能顧及平行

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表1 Mobileye於前方車輛辨識與車道偏移偵測之核心專利

表2 Mobileye於行人偵測與交通號誌辨識之核心專利

表3 Mobileye於立體視覺與結合導航運用之核心專利

資料來源:美國專利局,ARTC彙整

資料來源:美國專利局,ARTC彙整

資料來源:美國專利局,ARTC彙整

停車時,與前後車的水平度,於垂

直停車時兼顧與左右車輛間距的控

制。Valeo仍持續佈局更智慧化的

停車便利系統,針對停車庫的停車

便利性設計,可實現遙控自動停車

(Remote Parking),亦即駕駛在

離開駕駛座後啟動Key即可完成停

車入庫,已提出一些專利佈局(圖

9),後續發展值得持續掌握。

肆、總結

ADAS產品在Radar、Camera、

LiDAR、Ultrasonic. . .等感知器技

術精進下,短期內將提高在高速公

路、市區雍塞、路邊停車之自動化

輔助程度;由於各感測器特性不

同,多感測器融合已為必要手段;

在成本考量下,功能整合模組化與

晶片化為發展必須。國際產調已預

期未來10年ADAS將有更爆發性成

長,並快速普及至中低階車款,雖

國際大廠已有相關產品,國內廠家

仍有相當大之機會;

從Mobileye之專利佈局,預期

辨識行人及交通號誌,為影像技

術下階段產品;從Valeo之專利佈

局,有關全自動停車或車庫停車運

用,為停車輔助下階段熱門產品。

透過解析國際大廠專利佈局,除可

掌握核心技術發展趨勢,同時可作

為技術開發時專利迴避參考,後續

ARTC將持續進行,包含如Bosch、

Continental等主動安全系統大廠之

專利佈局解析。

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表4 Valeo於ADAS之系統層級與感知器之專利數量資料來源:ARTC分析整理 資料來源:美國專利局,ARTC彙整

圖7 ADAS感知器市場成長與產值預估

圖8-1 Valeo於停車輔助系統之各階段技術需求專利佈局 資料來源:美國專利局,ARTC彙整

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圖8-2 Valeo於停車輔助系統之各階段技術需求專利佈局

圖9 Valeo於車庫停車便利性之專利佈局

資料來源:美國專利局,ARTC彙整

資料來源:美國專利局,ARTC彙整