眼盲的蝙蝠，利用超音波防止自己撞上障礙物，而廠商們則利用微波技術研發了「汽車防撞預警雷達系統」。超音波基本上它是靠空氣來傳訊號的，一旦車子的速度快就無法偵測。而微波是一種電磁波，不倚賴空氣傳送，因此微波的偵測能力與車子行進的速度，並無直接關聯性。這也是為何微波技術廣泛採用汽車防撞雷達偵測技術的主因之一。各國政府加強行車安全法規，保險公司也開始願意提供保費折扣給予願意付費購買行車安全系統的消費者。而隨著開發技術的成熟與道路測試的良率不斷提高，防撞雷達愈來愈具有價格及成本優勢，加上能夠全天候不受天氣影響的進行遠距離偵測，使得雷達在行車安全系統控制上益顯重要。高速行駛中的車輛，如果增加一秒的反應時間，則可以增加30公尺左右的煞車距離，並降低90%的車禍傷亡機率。

主動式行車安全控制 歐洲、日本、美國大廠著墨甚深

為能符合創新、節能、智慧化等需求，現在汽車安全的開發概念，已逐漸演進到主動偵測、提前預警並避免車輛碰撞事故發生，亦即強調 「主動安全」的先進駕駛輔助系統，達到防撞目的，其主要內容包括車體前方/後方/側邊碰撞預警（FCW）和緩解（Side Pre-Crash Detection）、車道偏離示警（LDW）、盲點偵測 (BSD)、後方路口交通警示系統（RCTA）、駕駛疲勞警示、車道偏離修正輔助和自動煞車控制等。許多車電系統大廠都正在開發汽車主動防撞設計，包括美國的Delphi和Visteon、日本的Denso和AISIN、加拿大的Magna、德國的 Continental和法國的Valeo等，其中日本大廠在汽車防撞的相關設計專利件數表現突出（如表一），足見日本在汽車安全領域的著墨之深。

以汽車控制及安全系統來說，「汽車防撞警示系統」 (Collision Warning System) 是達成智慧化行車控制的核心組件之一，目的在補強人類感測能力的不足並予以輔助，主要用以偵測車輛週遭的動態狀況並對駕駛提出警示。儘管大部分的應用都還在測試階段，不過現在包括NISSAN、VOLVO和INFINITI等，都已經新車款配備主動防撞系統，且不僅是在高階車款，平價車種也開始搭載主動防撞系統。

國內廠商啟碁科技在開發汽車防撞雷達亦不遺餘力，現階段以24GHz頻段為主流，已發展應用在BSD (blind Spot Detection)、LCA (Lane Change Departure)、RCTA(Rear Cross-Traffic Alert) 及FCW (Forward Collision Warning) 之24GHz雷達，搭配不同的天線設計在不同的使用環境條件下使用，才能達到最佳的警示效果。啟碁科技汽車數位產品事業處資深主任工程師陳毅山表示，啟碁目前以 24 GHz的產品為主流發展方向，並掌握電路關鍵技術，偵測距離最遠可達100公尺以上，所有產品都經過一年5000公里的完整道路測試，並確保各種道路實際測試結果皆近乎於無失誤的偵測良率，才會將產品應用在車款上，而在毫米波77 GHz汽車雷達的研發計畫上亦不遺餘力。

汽車防撞系統微波技術先進 搶關鍵秒數

防撞系統未來將成為汽車內建配備，防護效果則必須全面。陳毅山說明，以「前視防撞警示雷達」而言，前方偵測角度為±35度，即70度的偵測範圍，可偵測到前方100公尺，甚至到150公尺以內的不同車道車輛或目標物，並分清前方車輛是屬於本車道或其他車道，可以正確提供預警警告來提醒駕駛人，。而側面及後方的偵測角度就必須涵蓋得廣，才能偵測到從各角度接近的車輛。左後側及右後側方的偵測角度可達 ±60度，亦即側面與正面共120度的偵測範圍（如圖一）。因此，前方、後方、側面同時全天候偵測，雷達防撞系統才能如同防護罩般，確保駕駛的行車安全。

圖一、雷達防撞系統特徵及偵測示意圖      圖片來源：啟碁科技

行車意外的發生，往往就在那關鍵的一到兩秒內，而防撞雷達系統替駕駛者爭取到的預警時間，正是這關鍵秒數。如圖一中間所示，車輛碰撞意外分為三種行車狀況：來車碰撞、後方碰撞，圖二示意倒車時可能發生的碰撞意外。圖三數據也清楚說明著，當行車時速若為行車時速50 Kph (Km/h)，若防撞系統的預警時間可達1.625秒，汽車碰撞的意外的機率可降低至10%以下（如圖三的黃色框），將可能發生意外的機率降至最低，避開碰撞意外。，換算之下汽車一秒可跑13.8公尺，若以50公尺的緩衝距離來看，微波預警雷達提醒駕駛著，將還有3.6秒的黃金時間來做出反應，如此一來，車禍意外的機率就可以很低了。

圖二、後方行車碰撞狀況示意圖       圖片來源：啟碁科技

圖三、汽車防撞系統可將意外機率降至10%以下
資料來源: 美國NHTSA國家高速公路交通安全局

目前三菱汽車（Mitsubishi）已率先採用雷達防撞系統，作為汽車車款的銷售策略，為駕駛提供安全保障。Techno System的研究報告指出（圖四），2012年開始至2014年，24 GHz的雷達防撞系統是成長期，全球的產值也將達到31億美金。雷達防撞系統的普及已是不可避免的趨勢，因此，國內外車廠目前也積極開發合作，在近兩到三年內將雷達防撞系統推廣，並成為汽車內建的標準配備。

圖四、汽車感應系統的市場概況及未來趨勢     資料來源：Techno System

前案檢索不踩地雷  防撞系統專利申請全面保護

行車安全意識抬頭，雷達防撞系統即將普及，則相關的專利申請及布局必須同時兼顧，才能真正保護研發創新技術及產品。儘管國內廠商申請的專利件數無法與國外廠商相比，然而雷達設計具有「屬地性」，在不同地區，有著不同的演算法分辨警示目標，加上台灣道路上有很多摩托車、自行車，雷達防撞設計時必須考量當地的道路使用狀況，才能達到最佳的預警效果。因此，國外的雷達系統不見得適用於亞洲地區，此時國內廠商的價值便得以顯現。除了在行車資通系統、多模態之車輛雷達系統、防撞雷達陣列天線、天線罩等方面皆有專利申請項目之外，啟碁在年底前也會提出「車輛雷達整合式天線」、「改良式雷達微波電路」的專利申請。國內廠商在汽車防撞系統的專利申請上，也作到完整的前案檢索，確保不侵犯他廠權利，有效地專利迴避，並且在可行性概念上，前瞻專利佈局，研發、設計過程中，有進步性及新穎性的設計，同時也申請專利保護，未來才能有效防止其他廠商的模仿、侵權。

防撞系統模組薄型化 高良率為台廠優勢

為了讓汽車防撞技術能早日達成低成本、高性能之發展目標，行車安全系統已經明顯往主動式的警告及控制方向發展，其中以先進駕駛輔助系統(Advanced Driver Assistance Systems, ADAS)配合自動巡航控制系統 (Adaptive Cruise Control, ACC) 最為注目焦點。當車輛行進中且速度達到一定的速度才作動，行車安全系統根據演算法及計算行進車輛軌跡，駕駛人有所分心或是精神不濟、造成行進中車輛偏離車道時，行車安全系統判定車輛有偏移至車道外之可能，會立即以發出警示燈與警示音，提醒駕駛人，還會在駕駛者尚未反應過來時，並藉由車輛動力系統的輔助修正行車路線，使其回到該行駛之車道內，達到有效降低碰撞意外發生，提高駕駛行車安全！被動式行車安全系統的差異，主要在於安全系統經過偵測後，預先警告給駕駛者後，再由駕駛者在意外發生前，提前依照警示的狀況，讓駕駛人親自來做出反應，避開危險，同樣可以達到降低車輛碰撞意外的機率。然而，此項技術的發展需搭配ISO規範來進行，技術的開發也需作到百分之百的安全，才能真正的推廣於市面。而國內廠商在微波技術的先進、加上力推模組化輕薄短小的努力方向，輔以產品高良率的優勢，相信在未來汽車行車安全市場的前景可期，也期待行車安全能真正達到零事故的那天到來。

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