ADAS 모듈 알아보기

반도체 이야기 by Prasad Dhond  2020년 5월 22일
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느리게 움직이는 차량들 속에서 잠시 휴대폰을 본 경험이 있으신가요? 그러면 안 되는 걸 알지만, 앞차가 정지하고 있다는 사실도 모른 채 당신은 이메일을 읽고 있지요. 눈 깜빡할 순간에 차에서 경고음이 울리고 깜박거립니다. 앞을 보자마자 휴대폰을 내려놓고 급브레이크를 밟습니다. 휴! 큰일 날 뻔 했습니다. 여러분은 이러한 경험을 해보셨나요? 자동차의 레이더와 카메라 모듈 덕분에 사고를 면했다는 사실을 잊지 마세요.

컨슈머 리포트의 조사에 따르면 대다수의 응답자(57%)가 차량의 첨단 운전자 지원 기능 덕분에 충돌 사고를 예방할 수 있었다고 밝혔습니다.

ASA, AEB, LKA, LDW 등과 같은 다양한 용어가 첨단 운전자 지원 시스템인 ADAS (Advanced driver-assistance systems)를 나타내는 용어로 사용되고 있습니다. 국가 안전 위원회 (National Safety Council), J.D Power, AAA 및 컨슈머 리포트는 이러한 ADAS에 대한 통일된 표준명을 선정하기 위해 뜻을 모았습니다. 아래 미국 내 2020 Toyota 차량의 기능 표에서 볼 수 있듯이 ADAS 기능이 많은 자동차에 기본적으로 탑재되고 있습니다.


일부 기능은 규제 상 필수 탑재가 요구되어 지지만, 몇몇 자동차 제조업체는 더 높은 안전 등급을 받기 위해 추가 기능을 더 탑재합니다.


2016년 이후 모델 차량의 전면 유리에 카메라를 발견 할 수 있습니다. 이것이 바로 ADAS 전방 카메라입니다.

기능에 따라 다양한 종류의 전방 카메라가 있습니다.

전방 카메라 종류:


CES 2019에서 Intel은 2019 BMW X5에 MobilEye EyeQ4를 탑재한 TriFocal 카메라를 장착할 것이라고 발표했습니다.


이 안전 카메라 중 하나의 내부를 살펴보겠습니다. ZF S-Cam 3와 같은 단초점 카메라에는 MobilEye EyeQ3 프로세서가 포함된 프로세서 보드와 온세미컨덕터의 CMOS 이미지 센서가 포함된 이미지 센서 보드가 탑재됩니다.


차량 주위에 여러 개의 카메라를 사용하여 중앙 박스에 데이터를 전송하는 방식도 있습니다. Tesla Model 3는 여덟 개의 카메라를 통해 대시보드 하단에 위치한 중앙 ADAS 제어 모듈로 데이터를 전송합니다.

Tesla ADAS 제어 보드는 수년에 걸쳐 발전해 왔습니다. 최신 버전인 HW 3.0은 Tesla가 설계하고 Samsung이 생산한 두 개의 SOC를 사용합니다. 이 보드에는 다양한 반도체 부품이 탑재되어 있습니다. IHS 원가 분석 자료에 따르면 Tesla의 HW 2.5 보드는 최대 520달러의 반도체 부품을 사용합니다.


카메라 시스템의 다른 주요 구성 요소는 CMOS 이미지 센서(CIS)입니다. 대부분의 자동차 카메라 모듈은 온세미컨덕터의 이미지 센서를 사용합니다. 2014년 온세미컨덕터는 자동차 CIS의 선도업체인 Aptina를 인수했습니다.

ADAS의 또 다른 유용한 성능으로 차량 후면 범퍼에 있는 레이더 모듈을 통해 사각지대를 감지하는 기능이 있습니다.


차량 전면에는 적응식 정속주행 시스템 (ACC, Adaptive Cruise Control) 및 자동 긴급 제동 (Automatic Emergency Braking)을 지원하는 장거리 레이더 모듈도 있습니다. 전면 그릴이나 전면 범퍼에 장착되어 있을 수도 있습니다.


각 레이더 모듈에는 프로세서가 있는 메인 보드와 레이더 칩셋 및 PCB의 안테나가 있는 안테나 보드도 탑재되어 있습니다.


몇 년 전까지 자동차에 사용하는 대부분의 반도체 부품은 와이어 본드 패키지를 사용했습니다. 대부분 와이어 본드가 주로 사용되고 있지만, ADAS 모듈은 Flip Chip BGA (FCBGA), Low-Density Fan Out (LDFO) 및 Flip Chip CSP (fcCSP)와 같은 첨단 패키지를 점점 더 많이 사용하고 있습니다.


요약하자면, 다음과 같은 두 가지 시스템에서 ADAS 기능이 주로 사용됩니다.

  1. 카메라 시스템: 이미지를 수집하는 CMOS 이미지 센서와 데이터를 처리하는 프로세서가 있습니다. 프로세서는 FCBGA 패키징을 사용합니다.
  2. 레이더 시스템: 자동차에는 일반적으로 후면 범퍼에 두 개, 전면 그릴에 한 개의 레이더 모듈이 있습니다. 각 모듈에는 레이더 신호를 송신하고 수신하는 송수신기와 이를 처리하는 프로세서가 있으며, 레이더 송수신기는 LDFO 또는 fcCSP로 패키징합니다.

간단해 보이지만, 이 두 가지는 차량의 안전도에 엄청난 차이를 만들어냅니다.


고지 사항: 본 블로그 포스트에 표시된 모든 의견은 전적으로 작성자의 개인 의견입니다.


작성자 정보:

Prasad Dhond - 앰코테크놀로지 VP, 자동차 부문 총괄 책임

Prasad Dhond는 2014년 앰코에 입사하여 자동차 시장 부문을 이끌고 있습니다. 이전에는 쿼드 및 듀얼 리드 프레임 제품군을 담당했습니다. Prasad Dhond는 앰코 입사 전 12년 동안 Texas Instruments에서 아날로그 제품 그룹의 제품 정의 및 마케팅 업무를 담당했습니다. 오스틴 소재의 University of Texas에서 BSEE 학위를, Southern Methodist University에서 MBA를 취득했습니다.