隨著自駕功能汽車發展至Level 2+、Level 3，車輛搭載感測器數量持續提升，車內電子架構與設計愈加複雜，且因應隨著聯合國UN/ECE R79法規的新汽車安全要求與新車評鑑計畫(NCAP)更新標準生效，汽車製造商必須實施系統改良以支援先進駕駛輔助與自動駕駛功能。
現今各家感測器廠商除了優化技術之外，也需要達到標準車規，因此採取集中式架構達到開發、整合車用感測和設計模式，將可協助車廠加快自駕車上市速度。
分散到集中式架構
將自駕功能汽車推升至Level 4以上等級所需的技術相當複雜，除了持續提升感測器訊號品質，如何在短時間內整合異質感測資訊，並下達控制指令，也成為現階段產業致力發展的目標。德州儀器(TI)半導體行銷與應用嵌入式系統總監詹勳琪(圖1)表示，以影像辨識為例，感測器畫素已從100萬提升到1,200萬畫素以上，但若未有優良的處理器，將難以即時辨識周圍環境。
圖1 德州儀器(TI)半導體行銷與應用嵌入式系統總監詹勳琪認為集中式架構可將訊號傳送至主CPU進行運算，省去多顆晶片所帶來的成本及尺寸問題。
隨著異質感測整合，傳輸介面與走線也會越來越複雜，若以分散式運算架構，感測裝置內會搭載處理晶片，並個別執行演算法，再將運算結果傳送至中央處理器(CPU)整合，進行環境判斷與控制需要一定時間成本。而對於目前業界要求高運算能力情況下，如何降低資料從感測端傳輸至處理器過程中的訊號耗損，並靈活應對各種周邊系統所需的傳輸介面，皆是車用晶片在設計時須考量的重點。
車輛的辨識、決策與控制皆在中央處理系統進行，因此系統搭載的CPU除了要具備強大的運算能力，還須能執行多種演算法融合，並持續融入雷達感測，使辨識範圍、環境資訊更為完善。對此，詹勳琪表示，各界近期朝向集中式的運算架構發展，感測器只進行基本的訊號處理(例如：雜訊過濾、誤差分析、影像標示及影像優化等)，便將訊號傳送至主CPU進行運算，省去多顆晶片所帶來的成本及尺寸問題。
詹勳琪表示，為了幫助汽車製造商提升ADAS的物體感測方式，德州儀器推出支援76~81GHz毫米波雷達的AWR2944感測器，具備四個接收器與發射器，提升車輛快速偵測物體、監控盲點，以及有效過彎的能力。並提供先進駕駛輔助系統(ADAS) 解決方案包含整合式晶片系統雷達感測器、高效邊緣人工智慧處理器及符合車規要求的電源管理晶片(PMIC)，幫助汽車製造商簡化開發成本。
天線封裝整合車用設計
隨著汽車自動駕駛等級逐步演進，車輛將會融入越來越多的感測器，因此除了須提升晶片的處理效能，汽車所搭載的傳輸介面與線材，也須能提供低延遲且大資料量的傳輸，以滿足自駕車高效率傳輸的要求。
毫米波感測器需要從環境中擷取定位與精確資料。由於具備單一感測器與正確的天線配置，汽車偵測廣泛範圍區域，以便同時進行物體偵測。德州儀器台灣業務總監陳介平(圖2)表示，在採用射頻(RF)感測器的系統中，天線設計與感測器選擇同樣重要，天線配置決定最大物體範圍、最大視野(FoV)和解析度。
圖2 德州儀器(TI)台灣業務總監陳介平表示天線封裝(AoP)配置可省去對高頻率基板材質的需求，進而降低成本和製造複雜度。
過往雷達初期天線設計時，大部分採取較為傳統的設計流程，基頻(BaseBand)與RF設計各自完成，因此設計過程中需要進行大量的整合與調整，最終可能導致延後產品開發。
陳介平表示，業者可採用天線封裝(AOP)簡化設計流程。該技術將毫米波雷達感測器的天線、雷達收發器、處理器和微控制器全部整合到一個晶片上，因此減少使用基板的需求，可降低成本和製造複雜度，且使用多層基板可進一步縮小電路板尺寸，也更易於讓天線和晶片堆疊設計。因此，業者透過天線封裝無需整合設計模擬天線性能，可以有效加快產品上市速度。