三、汽車?yán)走_(dá)種類及應(yīng)用
雷達(dá)傳感器是為汽車提供環(huán)境感知、規(guī)劃決策的智能傳感器,其核心原理是通過發(fā)射微波、聲波或激光并接受回波來進(jìn)行物體探測,是自動駕駛的核心傳感器,起到無人駕駛汽車“眼睛”的作用,為無人駕駛提供安全保障。
其中,用于環(huán)境感知的主流雷達(dá)傳感器包括超聲波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)三種。
超聲波雷達(dá)在近距離探測、成本和尺寸方面具備優(yōu)勢,但遠(yuǎn)距離探測、分辨范圍、探測精度、成像能力及檢測速度等性能方面表現(xiàn)較差,適用于泊車場景。
毫米波雷達(dá)在各指標(biāo)的表現(xiàn)均衡,具備全天時(shí)全天候工作能力,且價(jià)格適中,性比價(jià)最高,被廣泛應(yīng)用于盲區(qū)檢測、自適應(yīng)巡航等ADAS場景。
激光雷達(dá)采用激光測距技術(shù),可實(shí)現(xiàn)三維環(huán)境建模,在成像能力方面遠(yuǎn)超出其他兩種雷達(dá)傳感器,但其近距離探測能力和全天候工作能力較差,且存在尺寸巨大、成本高昂的缺陷,多應(yīng)用于高等級自動駕駛?cè)鏛4級汽車上。
不同雷達(dá)傳感器的性能對比。(來源:頭豹研究院)
汽車是雷達(dá)傳感器應(yīng)用占比最大的下游應(yīng)用領(lǐng)域,各雷達(dá)傳感器在汽車應(yīng)用占比均超過80.0%。中國雷達(dá)傳感器在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用市場參與者主要包括雷達(dá)模塊廠、無人駕駛模塊廠、整車廠和互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)。
其中,整車廠的自動駕駛路線更為穩(wěn)健,逐步由L2向L3、L4級邁進(jìn),更專注于L1-L3級的輔助駕駛,對雷達(dá)傳感器的技術(shù)演化預(yù)期平穩(wěn),因而整車廠更多使用以毫米波雷達(dá)為主的傳感器設(shè)計(jì)方案。
互聯(lián)網(wǎng)公司如華為、阿里、百度對自動駕駛的技術(shù)路線較激進(jìn),專注于L4-L5自動駕駛,即走跳躍式發(fā)展路線,因而將價(jià)格昂貴的激光雷達(dá)列入其傳感器方案。
此外,雷達(dá)傳感器模塊廠的主要市場參與者包括國際Tier1企業(yè)、中國Tier1企業(yè)和其他小型及初創(chuàng)企業(yè),其中,國際Tier1企業(yè)在行業(yè)占據(jù)絕對優(yōu)勢。以毫米波雷達(dá)為例,維寧爾、大陸、海拉和安波福占據(jù)中國24GHz毫米波雷達(dá)出貨總量的89.8%以上,博世、大陸和電裝占據(jù)中國77GHz毫米波雷達(dá)總出貨量的89.7%。
現(xiàn)階段,中國量產(chǎn)的自動駕駛車型多位于L2階段,L2階段通過傳感器確定周圍駕駛環(huán)境,進(jìn)行車路、行人及道路感知,在感知信息的基礎(chǔ)上進(jìn)行警示或制動等動作,輔助駕駛員安全駕駛。
因而,雷達(dá)傳感器為該自動駕駛階段最核心的組成部分。雷達(dá)傳感器通過TOF或FMCW技術(shù)探測物體的相對位置、相對速度、相對角度,并在算法和決策平臺的輔助下實(shí)現(xiàn)如AEB緊急自動制動、FCW前向碰撞預(yù)警、BSW盲區(qū)監(jiān)視等十多項(xiàng)功能。
四、CMOS圖像傳感器及應(yīng)用
CMOS 傳感器是利用CMOS 工藝進(jìn)行加工制造的固態(tài)圖像傳感器,可實(shí)現(xiàn)視覺信息的讀取轉(zhuǎn)換及視覺功能的擴(kuò)展,并提供直觀、真實(shí)、多層次、多內(nèi)容的可視圖像信息,廣泛應(yīng)用于手機(jī)、汽車、安防及醫(yī)療等領(lǐng)域。
CMOS 傳感器按像素陣列單元結(jié)構(gòu)不同可分為無源像素型CMOS 傳感器(PPS)、有源像素型CMOS 傳感器(APS),以及數(shù)字像素CMOS 傳感器(DPS)。CMOS 傳感器根據(jù)感光元件安裝位置不同可分為:前照式(FSI)、背照式(BSI)及堆棧式(Stack)。
除智能手機(jī)外,CMOS圖像傳感器下游行業(yè)的應(yīng)用在安防監(jiān)控、汽車車載等領(lǐng)域尚存較大的提升空間。CMOS 傳感器在安防監(jiān)控及汽車車載領(lǐng)域的應(yīng)用主要如下:
● 安防監(jiān)控依賴圖像傳感器獲取視覺信息,伴隨安防智能化的發(fā)展,行業(yè)產(chǎn)品需求已由“看清”開始往“看懂”方向轉(zhuǎn)變,對體積小、讀取速度快的CMOS 傳感器產(chǎn)品需求不斷增長。
● 汽車車載領(lǐng)域是CMOS 傳感器未來應(yīng)用的重要方向之一,CMOS 傳感器廣泛應(yīng)用于汽車倒車影像、防碰撞系統(tǒng)等方面,而伴隨自動駕駛技術(shù)的發(fā)展,汽車廠商為實(shí)現(xiàn)更高級別的自動化水平,滿足車輛對感知、決策和執(zhí)行環(huán)節(jié)更高的技術(shù)要求,將會為自動駕駛車輛配備更多的攝像頭。
當(dāng)前中國CMOS 傳感器行業(yè)集中度極高,索尼、三星及豪威三家企業(yè)占有中國CMOS 傳感器市場份額的70%以上,覆蓋智能終端、安防監(jiān)控及車載攝像頭等多個領(lǐng)域,處于中高端市場的領(lǐng)導(dǎo)地位。
而以格科微和思特威為代表的國產(chǎn)廠商在經(jīng)過連續(xù)多年的技術(shù)追趕后,憑借較低的產(chǎn)品成本、豐富的營銷渠道及全面的售后網(wǎng)絡(luò),具備潛力取代國際競爭廠商,成為行業(yè)的頭部企業(yè)。
Aspencore分析師團(tuán)隊(duì)對中國本土的傳感器廠商進(jìn)行了第一手調(diào)查和網(wǎng)絡(luò)匯編整理,從眾多公司中挑選60家,分別從核心技術(shù)、代表產(chǎn)品、應(yīng)用方案和目標(biāo)市場等多個維度進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。
五、60家國產(chǎn)傳感器廠商信息統(tǒng)計(jì)