隨著自動駕駛發(fā)展勢如破竹,環(huán)境感知技術(shù)將快速發(fā)展。雖然傳感器僅僅是自動駕駛汽車的一部分,但是依托自動駕駛汽車市場的巨大體量,汽車傳感器市場前景十分廣闊。
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首先通過這個3分鐘的視頻,帶你了解當前無人駕駛汽車的傳感技術(shù)現(xiàn)狀。
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隨著交通擁堵日益加劇,催生了高級駕駛輔助系統(tǒng) (ADAS) 系統(tǒng)以及無人駕駛,這就需要汽車對周圍的環(huán)境了如指掌,因為車輛接管了汽車部分甚至是全部的控制權(quán),所以此時汽車便要依靠安裝在汽車上各種各樣的傳感器協(xié)同工作,保證行車安全。
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一、全球傳感器市場分析
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市場規(guī)模分析
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目前來看,企業(yè)應用于自動駕駛汽車的傳感器主要有以下幾種:圖像傳感器(攝像頭)、超聲波雷達、激光雷達以及毫米波雷達。當前最先進的智能汽車采用了 17 個傳感器(僅指應用于自動駕駛功能),預計 2030年將達到 29 個傳感器。
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二、車載攝像頭:攝像頭產(chǎn)業(yè)的下一藍海
因為自動駕駛汽車單車需要更多攝像頭,因此給攝像頭產(chǎn)業(yè)帶來數(shù)倍市場空間。車道偏離預警(LDW)、前向碰撞預警(FCW)、交通標志識別(TSR)、 車道保持輔助(LKA)、行人碰撞預警(PCW)、全景泊車(SVP)、駕駛員疲勞預警等眾多功能都可借助攝像頭實現(xiàn),有的功能甚至只能通過攝像頭實現(xiàn),通過優(yōu)化算法可以實現(xiàn)更多的功能。
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攝像頭在無人駕駛遇到的難題包括:
對于極端惡劣的天氣情況會有失效的可能;
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距離小于長距雷達,在測距上缺乏優(yōu)勢;
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更多的應用需要更強的處理芯片;
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高畫質(zhì)視頻產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流需要更高速數(shù)據(jù)傳輸手段(應用以太網(wǎng)、LVDS等)帶來成本上升。
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特斯拉從一輛白色拖掛車底下穿過事故為例:
2 0 1 6年5 月 7 日下午 3 點Joshua開著一輛特斯拉 Model S 行駛于美國佛羅里達州高速公路上,正面撞上了一輛 18 輪大卡車的側(cè)面,他當場死亡。
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從上圖來分析,特斯拉汽車的攝像頭是因為白色拖掛汽車拐彎,導致其遮擋了視線,同時也有強光的原因?qū)е聰z像頭致盲。如下圖,攝像頭致盲效果。強光或者是大面積遮擋物都會影響到前視攝像頭的圖像識別。
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1.全套ADAS功能單車將安裝6個以上攝像頭
根據(jù)不同ADAS功能的需要,攝像頭的安裝位置也有不同。主要分為前視、后視、側(cè)視以及內(nèi)置。實現(xiàn)自動駕駛時全套ADAS功能將安裝6個以上攝像頭,也帶來了車載攝像頭傳感器巨大的市場空間。
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2.車載攝像頭價格持續(xù)走低,未來單車多攝像頭將成為趨勢。
攝像頭成本相對低廉,價格也從 2010 年的 300 多元持續(xù)走低,到 2014 年單個攝像頭價格已降低至 200 元左右。相對于車載雷達等傳感器價格更加低廉,易于普及應用。 特斯拉 Autopilot 2.0 的硬件系統(tǒng)中就包含 8 個攝像頭,未來單車多攝像頭將成為趨勢。
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無人駕駛汽車前視攝像頭使用頻率最高,單一攝像頭可實現(xiàn)多重功能。 通過算法開發(fā)優(yōu)化,單一前視攝像頭可以實現(xiàn)多重功能,如行車記錄、車道偏離預警、前向碰撞預警、行人識別等。未來也有望通過算法整合,實現(xiàn)更多 ADAS 功能。前視攝像頭一般為廣角鏡頭,安裝在車內(nèi)后視鏡上或者前擋風玻璃上較高的位置,以實現(xiàn)較遠的有效距離。 特斯拉 Autopilot 2.0 的硬件系統(tǒng)中有 3 個前視攝像頭,分別為正常、長焦、廣角攝像頭, 3 個攝像頭可覆蓋更遠距離和更寬的視野范圍,探測精準度還安全性將大大提高。特斯拉的這種做法也有望被后來者效仿。
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3.側(cè)視攝像頭代替后視鏡將成為趨勢。
由于后視鏡的范圍有限,當另一輛在斜后方的車位于這個范圍之外就“隱身”,這個范圍之外的部分就叫做盲區(qū)。因為盲區(qū)的存在,大大增加了交通事故發(fā)生的幾率。而在車輛兩側(cè)加裝側(cè)視攝像頭可以基本覆蓋盲區(qū),當有車輛進入盲區(qū)時,就有自動提醒駕駛員注意,這就是盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)。
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汽車后視鏡盲區(qū)
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4.全景泊車系統(tǒng)調(diào)用車身周圍多個攝像頭,助泊車開啟“上帝視角”。
全景泊車系統(tǒng)通過安裝在車身周圍的多個超廣角攝像頭,同時采集車輛四周的影像,經(jīng)過圖像處理單元矯正和拼接之后,形成一副車輛四周的全景俯視圖,實時傳送至中控臺的顯示設(shè)備上。駕駛員坐在車中即可以“上帝視角”直觀地看到車輛所處的位置以及車輛周報的障礙物,從容操縱泊車入位或通過復雜路面,有效減少刮蹭、碰撞等事故的發(fā)生。
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5.車載攝像頭應用廣和成本低的特性,將成為未來汽車智能化中使用最多的傳感器。
行業(yè)相關(guān)政策也同時驅(qū)動著車載攝像頭的發(fā)展。美國國家公路交通安全局要求 2018年5月1日以后生產(chǎn)的所有輕型車輛必須安裝倒車后視攝像頭。多家咨詢機構(gòu)都對未來全球車載攝像頭的市場需求做了測算。HIS測算車載攝像頭全球出貨量將從2014年2800萬枚增長至2020年的8270萬枚。StrategyAnalytic預測2020年車載攝像頭需求量將突破1.1億顆,平均每輛車裝配1顆以上。
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6.攝像頭的快速成長帶動產(chǎn)業(yè)鏈中其他環(huán)節(jié)的直接受益
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車載攝像頭市場預測(下圖)
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車載攝像頭的快速成長將帶動產(chǎn)業(yè)鏈中其他環(huán)節(jié)的直接受益,攝像頭主要組成部分是鏡頭、CMOS傳感器、模組組裝及其他部件。2014年攝像頭整體的市場規(guī)模約為201億美元,其中模組約為77億元,CMOS約為72.5億元,分別占了攝像頭產(chǎn)業(yè)價值的30%。
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車載鏡頭模組實物圖(左下圖)/車載鏡頭模組參與企業(yè)(右下圖)
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(1)鏡頭廠商:鏡頭作為車載攝像頭的核心原件,其品質(zhì)由焦距、視場角、光圈、畸變、相對照度、分辨率等指標進行衡量。根據(jù)全球知名的調(diào)研機構(gòu)TSR發(fā)布的調(diào)查報告顯示,在全球鏡頭廠商的出貨中,位列第一是仍然是大立光學,2014年出貨902196KPS,占比31.5%,2015年出貨1102376KPS,占比34.5%,排名第二的舜宇光學占比9.4%。而在車載攝像頭市場,舜宇光學的鏡頭出貨量則是全球第一,市場占有率達到30%左右,是市場絕對的龍頭。據(jù)產(chǎn)業(yè)調(diào)研了解,對于安全等級更高的前置ADAS攝像頭,舜宇光學的市占率超過一半。
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(2)CMOS傳感器:CMOS傳感器是車載攝像頭的感光元件,與同類的CCD感光元件相比,CMOS以犧牲畫質(zhì),來降低傳感器生產(chǎn)成本和功耗,廣泛用于攝像頭領(lǐng)域。CMOS成本和光敏上的優(yōu)勢成為車載攝像頭的主流。車載攝像頭CMOS最主要的兩個指標是光敏度和動態(tài)性。1)高光感能力使圖像即便在較暗環(huán)境下仍然能有效識別出不同物體;2)高動態(tài)范圍能在亮度差別極大的環(huán)境下識別亮部和暗部的景物。
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整體市場上CMOS市場不管在總體上還是車載方面都是寡頭競爭的局面,Sony、OmniVision和Samsung近70%的市場,索尼常年占據(jù)市場占有率第一的龍頭位置。但索尼的CMOS優(yōu)勢是在靜態(tài)下品質(zhì)更高,而車載攝像頭CMOS對動態(tài)要求更高,車載CMOS市占率較高的是Aptina和OmniVision。國內(nèi)在芯片端一直是短板,目前格科微、思比科等CMOS設(shè)計公司在快速崛起。CMOS封裝企業(yè)晶方科技、長信科技,以及芯片制造企業(yè)中芯國際在也將在車載CMOS需求量大幅上升的背景下獲得新的增長點,其中晶方科技目前已經(jīng)成為Ominivision的封裝企業(yè),受益較大。
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攝像頭整體CMOS市場份額(左下圖)/車載攝像頭CMOS市場份額(右下圖)
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(3)模組組裝商主要為手機攝像頭模組封裝制造,市場集中度較低,市占率最高的Sunny約為8.3%。手機攝像頭模組組裝的特性為勞動密集型,消費級電子的進入壁壘較低,目前競爭較為激烈,整體毛利率約為13%。車載攝像頭的模組是比工業(yè)級更高的車載級安全要求,工藝壁壘較高。國內(nèi)目前從事車載攝像頭的企業(yè)主要為臺灣同致電子、深圳豪恩、廈門輝創(chuàng)、蘇州智華等,主要提供后視和環(huán)視的攝像頭。歐菲光目前已全面進入車載攝像頭模組制造中。
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三、雷達:測距測速必不可少的傳感器
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雷達通過發(fā)射聲波或者電磁波對目標物體進行照射并接收其回波,由此獲得目標物體的距離、距離變化率(徑向速度)、大小、方位等信息。雷達最先應用于軍事中,后來逐漸民用化。隨著汽車智能化的發(fā)展趨勢,雷達開始出現(xiàn)在汽車上,主要用于測距、測速等功能。汽車雷達可分為超聲波雷達、毫米波雷達、激光雷達等,不同雷達的原理不盡相同,性能特點也各有優(yōu)勢,可用于實現(xiàn)不同的功能。
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(1)超聲波雷達
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超聲波雷達是利用傳感器內(nèi)的超聲波發(fā)生器產(chǎn)生 40KHz的超聲波,再由接收探頭接收經(jīng)障礙物反射回來的超聲波,根據(jù)超聲波反射接收的時間差計算與障礙物之間的距離。超聲波雷達成本較低,探測距離近精度高,且不受光線條件的影響,因此常用于泊車系統(tǒng)中。
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自動泊車功能離不開超聲波雷達。 寶馬 i 系列和 7 系列已經(jīng)支持使用車鑰匙遙控汽車自動泊車,在操作過程中用戶只需要發(fā)出前進或后退兩個指示,汽車就會持續(xù)使用超聲波傳感器檢測車位和障礙物,自動操作方向盤和制動器,實現(xiàn)自動泊車。大眾第三代超聲波半自動泊車系統(tǒng),泊車輔助系統(tǒng)通常使用 6-12 個超聲波雷達,車后部的 4 個短距超聲波雷達負責探測倒車時與障礙物之間的距離,一側(cè)的長距超聲波雷達負責探測停車位空間。
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(2)激光雷達: 功能強大 成本大幅降低可期
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激光雷達是軍轉(zhuǎn)民的高精度雷達技術(shù)。 激光雷達的應用一開始主要為軍事領(lǐng)域,受到了各國軍事部門的極大關(guān)注。相比普通雷達,激光雷達可提供高分辨率的輻射強度幾何圖像、距離圖像、速度圖像。按用途和功能劃分,有跟蹤激光雷達、制導激光雷達、火控激光雷達、氣象激光雷達、水下激光雷達等,可適應不同戰(zhàn)場環(huán)境。在民用領(lǐng)域中,激光雷達因其在測距測速、三維建模等領(lǐng)域的優(yōu)越性能也被廣泛應用。
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激光雷達性能精良,是無人駕駛的最佳技術(shù)路線。 激光雷達相對于其他自動駕駛傳感器具有非常優(yōu)越的性能:
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1)分辨率高。 激光雷達可以獲得極高的角度、距離和速度分辨率。通常激光雷達的角分辨率不低于 0.1mard 也就是說可以分辨 3km 距離上相距 0.3m 的兩個目標,并可同時跟蹤多個目標;距離分辨率可達 0.1m;速度分辨率能達到 10m/s 以內(nèi)。如此高的距離、速度分辨率意味著激光雷達可以利用多普勒成像技術(shù)獲得非常清晰的圖像。
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2)精度高。 激光直線傳播、方向性好、光束非常窄,彌散性非常低,因此激光雷達的精度很高。
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3)抗有源干擾能力強。 與微波、毫米波雷達易受自然界廣泛存在的電磁波影響的情況不同,自然界中能對激光雷達起干擾作用的信號源不多,因此激光雷達抗有源干擾的能力很強。
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激光雷達可以分為一維激光雷達、二維激光雷達、三維激光掃描儀、三維激光雷達等。 其中一維激光雷達主要用于測距測速等,二維激光雷達主要用于輪廓測量、物體識別、區(qū)域監(jiān)控等,三維激光雷達可以實現(xiàn)實時三維空間建模。
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車載三維激光雷達一般安裝在車頂,可以高速旋轉(zhuǎn),以獲得周圍空間的點云數(shù)據(jù),從而實時繪制出車輛周邊的三維空間地圖;同時,激光雷達還可以測量出周邊其他車輛在三個方向上的距離、 速度、加速度、角速度等信息,再結(jié)合 GPS 地圖計算出車輛的位置,這些龐大豐富的數(shù)據(jù)信息傳輸給 ECU 分析處理后,以供車輛快速做出判斷。
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不同類型激光雷達的功能及應用場景
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三維激光雷達逐漸發(fā)展為自動駕駛的標配。 三維激光雷達功能強大,是無人駕駛的最佳解決方案,從最早的谷歌豆莢車到層出不窮的車企測試案例,激光雷達已經(jīng)逐漸發(fā)展為標配。不難發(fā)現(xiàn),隨著企業(yè)自動駕駛方案的選擇和規(guī)劃,車用激光雷達的商業(yè)化正悄然發(fā)生。
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Velodyne 64 線激光雷達成為無人駕駛的標志性特征。 2012 年 5 月,谷歌改裝版豐田普銳斯自動駕駛汽車在內(nèi)華達州上路測試,出場時頭頂轉(zhuǎn)個不停的 Velodyne 64 線,很快就成了自動駕駛汽車的標志性特征。與此同時,谷歌對外宣布項目研究目標——實現(xiàn)無人駕駛并且量產(chǎn)。從正面看,拆解后的 Velodyne 64 線整個激光收發(fā)器可以視為上下兩部分,每部分都有三個并排透鏡,兩側(cè)透鏡是激光發(fā)射處,中間是接收處。轉(zhuǎn)到產(chǎn)品背后會發(fā)現(xiàn),兩側(cè)凸鏡后各有 16 個一組的二極管,中間透鏡對應 32 個接收器,可以把光信號變成電信號。
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Velodyne 64 線激光雷達解剖圖
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在保證質(zhì)量的前提下,成本的降低將反推智能駕駛的產(chǎn)業(yè)進程。 激光雷達憑借其超高精準度,被認為是無人駕駛的必然選擇; 2016 年以來,激光雷達巨頭 Velodyne 與 Quanergy紛紛表態(tài)未來其激光雷達成本將大幅度降低,以此來滿足無人駕駛汽車量產(chǎn)的需要。
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Velodyne 車用激光雷達產(chǎn)品未來有望將成本控制在 200 美元以內(nèi)。Velodyne 的激光雷達輸出的是原始數(shù)據(jù),需要經(jīng)過二次處理,以 64 線激光雷達,每秒的點云數(shù)據(jù)量是 130 萬,這需要桌面級顯卡支持才能流暢工作。而桌面級顯卡字眼需要昂貴的顯存和散熱設(shè)計,而且價格昂貴,高達 7 萬美元。
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(1)激光雷達三大廠商
無人駕駛給激光雷達民用開拓了全新的市場,而激光雷達的核心技術(shù)主要掌握在Velodyne、 Ibeo 和 Quanergy 三家企業(yè)手中。
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1)Velodyne:并不提供算法產(chǎn)品,而是向車企輸出激光雷達原始數(shù)據(jù)。 Velodyne 是一家硅谷公司,在參加了兩屆 DARPA 無人駕駛汽車挑戰(zhàn)賽后,于 2007 年開始專注研究激光雷達,用一款 Velodyne 64 線激光雷達產(chǎn)品進入 360° 高性能激光雷達領(lǐng)域。于是就有了2011 年谷歌無人駕駛汽車在灣區(qū)測試時,吸引人們目光的“大花盆”。
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Velodyne 目前已經(jīng)量產(chǎn)銷售的激光雷達有三款,分別是 HDL-64E(64 線 )、
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HDL-32E(32 線)、 VLP-16(16 線)。除了谷歌、百度、 Uber 等無人駕駛汽車使用 64線產(chǎn)品,一些車企在車上使用 32 線和 16 線產(chǎn)品測試。例如 2016 年 1 月 CES 上,福特就展示了安裝 velodyne HDL-32 的混動版蒙迪歐自動駕駛研究車。荷蘭 NAVYA的兩部全自動駕駛 ARMA 公交穿梭車測試了 VLP-16 和 HDL-32,最后選用了 32 線。
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為了滿足車企把激光雷達隱蔽安裝到車身的要求, Velodyne 帶來了一款專為車企設(shè)計的小體積激光雷達。 32 線產(chǎn)品的體積過大,小體積 16 線產(chǎn)品線數(shù)不足,采集的信息顆粒粗糙,對軟件運算端負擔太大。因此 1 月借由福特公布的 Solid-State Hybrid Ultra PuckTM Auto,線數(shù)增加到 32 線,但是體積和原 16 線一致。
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Velodyne32 線新款固態(tài)混合超級冰球傳感范圍為 200 米,可以滿足車企 ADAS 和全自動駕駛需要, 2025 年成本將控制在 200 美元以內(nèi)。目前供給車企的 Pack1.5 投放壽命為 6-8 個月,車企測試后 Velodyne 會根據(jù)反饋重新調(diào)整設(shè)計。明年初推出改良后的 pack2.0 進行第二輪測試,在 2018 年初或年中推出 pack3.0 作為正式商用版本。公司對這款產(chǎn)品 2020 年目標量產(chǎn)定價為每個 500 美元, 2025 年將成本控制在 200美元以內(nèi)。
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2) Ibeo:與 Velodyne 不同, Ibeo 的產(chǎn)品包括了硬件和軟件在內(nèi)的整套解決方案。 成立于 1998 年的公司, 2000 年被傳感器制造商 Sick AG 收購。 2000 年至 2008 年研發(fā)了激光掃描技術(shù)、并且開始了若干自動駕駛項目的嘗試。公司和歐洲委員會共同研發(fā)了十字路口安全的駕駛輔助產(chǎn)品,在全球范圍售賣。 2009 年公司脫離 Sick AG 獨立, 2010 年和法雷奧合作開始量產(chǎn)可用于汽車的產(chǎn)品 ScaLa。
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目前已有的 Ibeo 全自動駕駛測試車上,常用的多點布局組合是 miniLUX 和 LUX 兩款產(chǎn)品。LUX 有 4 線和 8 線兩款, 8 線在垂直方向增加了 4 條激光光束,獲得信息較 4 線產(chǎn)品更加豐富。兩款產(chǎn)品可以用在高速公路自動駕駛和城市自動駕駛,功能上可用于 ACC和行人檢測,利用多回聲技術(shù)適應不同天氣的需要,繪制車輛周圍 360° 的環(huán)境圖景。miniLUX 主要用來檢測車側(cè)和車后障礙。用于車輛側(cè)面時,主要可以在轉(zhuǎn)向時用作側(cè)面保護,車道變更時的盲點監(jiān)測,以及復雜的自動停車。用于車后,可以作為全 3D泊車支持和車尾傳感器。
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Ibeo 已經(jīng)成熟的產(chǎn)品 ScaLa B2 是與法雷奧合作的一款 4 線激光雷達,一般用于汽車緊急制動時的核心檢測傳感器。去年搭載法雷奧 Cruise4U 系統(tǒng)的半自動駕駛汽車完成了環(huán)法路試。車上就搭載了與 Ibeo 合作量產(chǎn)的 ScaLa, ScaLa 被嵌入了這輛大眾車的前臉保險杠,用來取代毫米波雷達做 AEB(自動剎車系統(tǒng))中的測距模塊。
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3) Quanergy:激光雷達領(lǐng)域的新晉創(chuàng)業(yè)公司。 2014 年 5 月,獲得來自三星電子風險投資,特斯拉創(chuàng)始人及清華企業(yè)家協(xié)會天使基金的種子投資。 2014 年 12 月,完成 3000 萬美元的 A 輪融資。 2015 年 Quanergy 得到了德爾福的戰(zhàn)略投資。德爾福收購了 Quanergy部分股權(quán),兩家公司的工程師正在努力研發(fā) Lidar 系統(tǒng)。 Quanergy 負責技術(shù)開發(fā),德爾福有可能負責產(chǎn)生。
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2014 年 9 月第一款產(chǎn)品 M8-1 投入使用,已經(jīng)應用在奔馳,現(xiàn)代等公司的實驗車型上面,在路試過程中為軟件模塊積累經(jīng)驗。當時 M8-1 的單個標價是 1,000 美元。為了覆蓋車身周圍的全部區(qū)域,用于展示的奔馳車一共安裝了 3 個樣品,兩個位于車頂,一個位于車頭前方。
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2016CES 上, Quanergy 展示了新產(chǎn)品 S3,大小接近名片盒。官方公布的信息并不多, 8 線激光雷達,探測距離 10cm-150m,掃描頻率 30Hz。據(jù)介紹,新產(chǎn)品只需在車輛前后對角線各裝一個,就能覆蓋 360 度視域范圍,未來售價有望減至 100 刀。
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(3)國產(chǎn)毫米波汽車雷達將爆發(fā)
毫米波是指波長在 1mm 到 10mm 之間的電磁波,波長介于厘米波和光波之間,因此毫米波兼有微波制導和光電制導的優(yōu)點。毫米波雷達在導彈制導、目標監(jiān)視和截獲、炮火控制和跟蹤、高速通信、衛(wèi)星遙感等領(lǐng)域都有廣泛的應用。近些年,隨著毫米波雷達技術(shù)水平的提升和成本的下降,毫米波雷達開始應用于汽車領(lǐng)域。
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不同波長雷達的應用場景
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國內(nèi)外主流汽車毫米波雷達頻段為24GHz(用于短中距離雷達,15-30米)和77GHz(用于長距離雷達,100-200米)。24Ghz的波長雖超過了1cm,有12.5mm長,一般這個波長附近的雷達叫微波雷達,也叫做毫米波雷達。24Ghz雷達和77Ghz相比,直線性差一些,但周圍的金屬物也是能夠檢測出來的。參照這樣的特性,車輛周圍的車輛檢測使用24Ghz,前方車輛檢測使用77GHz。
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(1)毫米波雷達優(yōu)勢:結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、體積小巧成本適中,可以分辨出障礙物的大小和距離,并能識別行人低成本,夜間不受影響測距精度高,方向性強,響應快,不受地面雜波影響不受天氣情況和夜間影響,可以探測遠距離物體(100米以上)。
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(2)毫米波雷達劣勢是會受到天氣和溫度變化影響,最大測量距離只有幾米和人眼一樣 會受到視野的影響,也會受到惡劣天氣影響會受到天氣條件限制,只能探測近距離物體,難以識別行人成本很高,不能全天候工作,遇濃霧、雨天氣無法工作成本較高,行人的反射波較弱,難以探測。
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(3) 77GHz毫米波雷達關(guān)鍵技術(shù)主要由國外電子公司掌控。毫米波雷達系統(tǒng)主要包括天線、收發(fā)模塊、信號處理模塊,而 MMIC芯片和天線 PCB 板是毫米波雷達的硬件核心。目前毫米波雷達關(guān)鍵技術(shù)主要被 Bosch、Continental、 Denso、 Autoliv 等零部件巨頭壟斷,特別是 77GHz 產(chǎn)品技術(shù)只有 Bosch、Continental、Denso、Delphi 等少數(shù)幾家公司掌握。Bosch 的所有的車載雷達都采用 77GHz的頻率,預計 2016 年將出產(chǎn)第一千萬個 77GHz 毫米波雷達。 Continental 的雷達產(chǎn)品較全面,其中主力產(chǎn)品是 24GHz。
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低成本 CMOS 解決方案有望加快市場開啟。 目前 77GHz 毫米波雷達系統(tǒng)單價大約在 250歐元左右,高昂的價格限制了毫米波雷達的車載化應用。毫米波雷達的收發(fā)器芯片普遍使用 SiGe 雙極型晶體管等特殊半導體,但是隨著半導體技術(shù)的進步,被廣泛用于數(shù)字電路且成本相對較低的 CMOS,也可被用于毫米波電路。
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(3)車載毫米波雷達國產(chǎn)化大潮將至
在汽車主動安全領(lǐng)域,汽車毫米波雷達傳感器因為能夠全天候工作,不受光線、霧霾、沙塵暴等惡劣天氣的影響,已成為業(yè)界公認的主流選擇,擁有巨大的市場需求,因而也是汽車電子廠商當前的主要研發(fā)方向。
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根據(jù)國內(nèi)產(chǎn)業(yè)機構(gòu)調(diào)查,國內(nèi)2014年汽車毫米波雷達銷量約為120萬顆,2015年約為180萬顆。主要應用為盲點檢測和后方車輛提醒的中短距雷達(24Ghz),每車需要兩顆。
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到2020年,如果中國汽車銷售量中有15%裝配汽車毫米波雷達的話,按每輛車裝配2 個,預計2020年的毫米波雷達需求量近900萬個,未來五年復合增速約為50%。
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車載毫米波雷達國產(chǎn)化在即, 24GHz 產(chǎn)品技術(shù)已獲突破, 77GHz 產(chǎn)品正加緊研發(fā)。 前端單片微波集成電路(MMIC)是毫米波雷達的關(guān)鍵部件, MMIC 技術(shù)主要被國外零部件巨頭壟斷,國內(nèi)在此領(lǐng)域尚處于起步階段。但國內(nèi)部分公司經(jīng)過幾年的研發(fā), 24GHz 車載雷達技術(shù)已獲得突破,產(chǎn)品即將問世。 77GHz 產(chǎn)品的研制由于受到國外的技術(shù)封鎖,目前大多還處于研發(fā)試驗階段。我們預計,隨著智能汽車行業(yè)的快速發(fā)展,將開啟對毫米波雷達的大量需求,國內(nèi)相關(guān)公司將加速研發(fā), 77GHz 產(chǎn)品有望在未來三年內(nèi)實現(xiàn)國產(chǎn)化。
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可見,在未來的自動駕駛傳感器中,國內(nèi)廠商需要加倍努力。
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