傳感器是自動駕駛的基石,將迎來快速增長
根據(jù)汽車傳感器不同的作用機理和作用目的,可將傳感器分為傳統(tǒng)傳感器和智能傳感器。傳統(tǒng)傳感器作為汽車神經(jīng)元控制汽車的各個系統(tǒng),常見種類有:壓力傳感器、位置傳感器、溫度傳感器等;這些傳統(tǒng)傳感器感受規(guī)定的物理量,并按一定規(guī)律將其轉(zhuǎn)換成可用輸入信號,把非電量轉(zhuǎn)換成電量。它采集的信息由電控單元進行處理后形成執(zhí)行指令,并完成電子控制。
智能傳感器則是自動駕駛的核心。目前用于自動駕駛環(huán)境感知的傳感器主要包括:毫米波雷達、激光雷達、超聲波雷達和車載攝像頭等。攝像頭是傳統(tǒng)視覺解決方案的基礎(chǔ),價格較低,而且可以根據(jù)不同功能的要求安裝在不同位置上。毫米波雷達是指工作在毫米波波段探測的雷達,波長1~10mm,介于微波和厘米波之間,兼具微波制導(dǎo)和光電制導(dǎo)的優(yōu)點。超聲波雷達是利用超聲波從發(fā)射到反射接收的時間差來計算與障礙物之間的距離,常用在泊車系統(tǒng)中。激光雷達主要通過發(fā)射激光束來探測目標(biāo)的位置、速度等特征量。據(jù)國家知識產(chǎn)權(quán)局,全球自動駕駛傳感器專利數(shù)量占比前三的傳感器為視覺傳感器、毫米波雷達和激光雷達,占比依次為30%,22%以及20%。
多傳感器信息融合是實現(xiàn)自動駕駛的必由之路。不同類型的傳感器優(yōu)劣明顯,單一的傳感器難以滿足自動駕駛復(fù)雜的應(yīng)用場景,多傳感器信息融合已成為行業(yè)共識。多傳感器信息融合(MSF)利用計算機技術(shù),對多傳感器或多源的信息和數(shù)據(jù)進行多層次、多空間的組合處理,最終做出判斷和決策的過程。在這一過程中,不同傳感器優(yōu)勢互補,在不同使用場景中發(fā)揮各自功能,有效地提高系統(tǒng)的冗余度和容錯性,增強了系統(tǒng)決策的準(zhǔn)確度和智能化程度。根據(jù)信息處理方式的不同,多傳感器信息融合的體系結(jié)構(gòu)可分為集中式、分布式和混合式。混合式綜合了集中式和分布式的優(yōu)點,在實際場合中應(yīng)用廣泛。
從主流車企代表車型的自動駕駛感知方案來看,都廣泛采用了多種傳感器融合的方案。以通用CruiseAV為例,通用目標(biāo)是實現(xiàn)L4級別的自動駕駛,全車搭載5個Velodyne的VLP1616線激光雷達、21個毫米波雷達(其中有12個由日本ALPS提供的79GHz的毫米波雷達)以及16個攝像頭。不過國內(nèi)自動駕駛汽車廠商目前多采用攝像頭、毫米波雷達和超聲波雷達的組合配置;由于激光雷達成本較高、國內(nèi)市場滲透率較低且應(yīng)用場景有限,目前國內(nèi)較少采用。
自動駕駛的加速滲透將推動傳感器市場的高速增長。自動駕駛的發(fā)展為以車載攝像頭、毫米波雷達和激光雷達為代表的核心零部件行業(yè)創(chuàng)造了巨大的發(fā)展機遇。其中,ADAS作為汽車傳感器的重要應(yīng)用領(lǐng)域,其規(guī)模擴張對傳感器市場的發(fā)展有著直接的促進作用。高速擴張的自動駕駛市場帶來了汽車傳感器市場需求的增加,由此帶來了傳感器市場規(guī)模的不斷擴張。據(jù)頭豹研究院數(shù)據(jù),2019年中國汽車傳感器行業(yè)市場規(guī)模已接近200億元,且隨著自動駕駛的推廣以及升級,傳感器市場將進一步擴張,預(yù)計到2023年中國汽車傳感器市場規(guī)模將突破550億元。
來源:未來智庫