這一系列程序中,首要的是用汽車的眼睛—傳感器感知周圍的環境。汽車自動/輔助駕駛系統 所用到傳感器主要包括:微波/毫米波雷達、超聲波傳感器、攝像頭、雷射雷達。 （如果你想閱讀本篇完整報告，在網站www.767stock.com搜索關鍵詞」汽車傳感器」即可下載。）
目前主要包括毫米波雷達、攝像頭、雷射雷達、紅外線四類 不同傳感器的原理、功能各不相同,在不同的使用場景里發揮各自優勢,難以互相替代。 毫米波雷達不受天氣情況影響,探測距離遠,在車載測距領域性價比最高,但難以識別行 人、交通標誌等。 攝像頭成本低,最大優勢在於對物體的識別功能,是車道偏離預警、交通標誌識別等功能必 不可少的傳感器,但是具有依賴光線、在極端天氣下會失效、難以精確測距等缺點。
雷射雷達探測精度最高,可用於實時建立空間三維地圖,是谷歌、百度等無人駕駛車的主要傳感器,但是成本高昂且在雨雪大霧天氣效果不好的劣勢同樣突出。 紅外線技術成熟,一般用於短距離防碰撞系統,尚不能滿足長距離的精度要求,多用於倒車 雷達等。超聲波雷達有成本低廉但是探測距離近,倒車提醒等短距離測距領域優勢明顯。 各國相繼出台政策推動ADAS系統普及 在汽車安全領域,一項應用得以鋪開,技術完備只是前提,而最鍵的是政府法規的出台, 近年來全球各國都陸續出台相關政策推動ADAS 系統的普及。
ADAS系統目前在全球和國內的滲透率分別只有8%-12%和2%-3%,受益於政策的支持以及 消費電子的規模效應,未來幾年汽車傳感器行業可望實現快速增長。根據IHS Automotive的預 測:2014年全球防碰撞傳感器的整體市場規模將達到39.4億美元;到2020年這一市場的規模預計 將達99億美元。 融合傳感器是發展趨勢 汽車各類傳感器在測量範圍、精準度和有效距離等方面各有優劣,在各類輔助駕駛/無人駕駛 解決方案中也基本採用多傳感器融合的解決方案。 以特斯拉為例,公司發布了高級輔助駕駛(Autopilot)系統和「具有全自動駕駛功能」 (Autopilot 2.0)系統,都採用毫米波雷達、超聲波傳感器和攝像頭結合的解決方案。
當前汽車主機廠和tier1廠商是主力
汽車傳感器屬於汽車電子,對於安全性和穩定性要求極高,最早介入和發展路徑最穩定的依 舊是整車廠和tier 1廠商,目前這些廠商已經通過自主研發、合作等方式切入,是行業發展的主要 推動力。 初創型企業當前大多與主機廠合作,由主機廠派發到 tier1 中去,近2年並沒有大的話語權, 但總體方向正確,後續也會有機會。
毫米波雷達 當前主流是24GHz和77GHz頻段,未來將向77GHz頻段統一
目前毫米波雷達的主流方向是24GHz和77GHz,24GHz主要應用於汽車後方,77GHz主要應用於 前方和側向。相比於24GHz,77GHz擁有更好的物體分辨準確度(2-4倍),更高的測速和測距精確度 (3-5倍)等優勢。 隨著配備從高端車型向中低端車型下沉的趨勢,目前毫米波雷達已經逐漸普及,一般配備情況是 「1長+6短」(如奔馳S級)、「1長+4短」(如奧迪A4)、「1長+2短」(如別克威朗)。 根據業內預計,未來毫米波雷達有著向77GHz頻段(76-81GHz)統一的趨勢,其中76-77GHz主 要用於長距離毫米波雷達,77-81GHz主要用於中短距離毫米波雷達(已有歐盟、CEPT成員國、新加 坡、美國FCC委員會、加拿大工業部等進行相關規劃)。
毫米波雷達主要包括天線(含板材和整個雷達結構)、射頻前端的晶片和後台的DSP信號處理環節 三部分,其中前端單片微波集成電路MMIC和雷達天線高頻PCB板是其核心組成部分。
目前,前端單片微波集成電路(MMIC)由國外公司掌控,特別是77GHz的MMIC,只掌握在英 飛凌、ST、飛思卡爾等極少數國外晶片廠商手中。目前國內MMIC晶片處於初始研發階段,主要在24GHz雷達方面,華域汽車、杭州智波、蕪湖森思泰克等企業在已有部分積累。 此外,雷達天線高頻PCB板技術也掌握在國外廠商手中,Schweizer占據全球30%市場份額,在77GHz方面優勢明顯,PCB使用的層壓板材則主要由Rogers、Isola等公司提供。國內高頻PCB板廠商 暫無技術儲備,根據圖紙代加工,元器件仍需國外進口。滬電股份是大陸和博世的板材供應商,目前 已就24GHz和77GHz高頻雷達用PCB產品與Schweizer開展合作。
單純從成本來看,中長距離的雷達模塊一般60-120美金,中短距離大概30-40美金,其中天線&板材、射頻前端的晶片和後台的DSP信號處理環節三部分成本各占1/3。但從商業模 式來看,並不能單純看雷達模塊價格,還有應用軟體授權費,部分國外巨頭的軟體授權費達上千萬美 金。 毫米波雷達市場集中,並且長期為國外汽車零部件巨頭所壟斷,以德國、美國和日本等國家為研 發地,主要公司有博世、大陸、海拉、富士通天、電裝、天合、德爾福、奧托立夫等。 2015年,前三大廠商博世(22%)、大陸(22%)和海拉(13%)占據一半以上以上份額。博世 主打長距離毫米波雷達,主要用於自巡航控制系統ACC系統,最新產品LRR4可以探測250米外的車 輛,是目前探測距離最遠的毫米波雷達,主要客戶包括奧迪和大眾。大陸產品線齊全,在Stop&Go ACC領域占有率高。海拉在24GHz-ISM領域市場占有率第一。 攝像頭系統產業鏈 車載攝像頭是ADAS系統的主要視覺傳感器,藉由鏡頭採集圖像後,有攝像頭內的感光組件電路 及控制組件對圖像進行處理並轉化為電腦能處理的數位訊號,從而實現感知車輛周邊的路況情況, 實現前向碰撞預警,車道偏移報警和行人檢測等ADAS功能。 車載攝像頭的大致原理如下:1)圖像處理,將圖片轉換為二維數據;2)模式識別,通過圖像 匹配進行識別,如車輛、行人、車道線、交通標誌等;3)利用物體的運動模式,或雙目定位,估算 目標物體與本車的相對距離和相對速度。 硬體成本來看,以minieye為例,鏡頭占1/3,晶片也占1/3,其他物料1/3。一套視覺系統BOM,monieye一般是600-700人民幣(10萬套的價格),mobileye大概300-400人民幣。 軟體成本來看,算法占攝像頭系統成本的60%以上。算法企業龍頭Mobileye是全球領先的視覺 處理系統供應商,占全球視覺處理90%以上的市場份額。到2015年底全球已有超過1000萬輛汽車搭 載Mobileye的產品。國內算法公司主要是創業公司,如Minieye、深圳前向啟創、Maxieye、南京 創來科技、縱目科技等,主要實現功能還是預警功能和泊車功能等,目前進入前裝市場的只有深圳 前向啟創和縱目科技。
未來車載攝像頭系統的發展趨勢 單目攝像頭還是未來的主流,伴隨著360度全景停車和環視系統的發展,未來單輛車載攝像頭預 期達到6個以上,其中1個前視,1個後視和4個環視。根據MRRSE報告,2014-2020全球車載攝像 頭的出貨量將會以11.3%年複合率增長,預計到2020年,全球車載攝像頭銷售將達到8300萬隻。 未來五年內,雙目攝像頭的產品化,小型化的問題有可能逐漸突破,例如特拉斯的雙目,三目 的計劃。
圖形信息處理的晶片,算法的進步,算法主要基於深度學習的角度,晶片的發展主要體現在mobileye的EyeQ產品的升級,期待EyeQ5的研發與投入生產。 1. 探索更多汽車行業深度報告 2. 關注樂晴智庫，精選行業深度報告 ①微信公眾號：lqzk168 ②智庫君個人微信號：lqzk777 ③新浪微博：@樂晴智庫
| 
發表於 2019-8-23 17:10:56
收藏