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自动驾驶推动传感器市场发展,车载传感器技术和产业链梳理


  来源: 中国银河证券研究院 时间:2021-05-12 编辑:清风
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自动驾驶加速渗透,推动汽车传感器市场的高速增长。传感器是自动驾驶的关键,当前主流自动驾驶传感器主要包括毫米波雷达、车载摄像头以及超声波雷达。随着自动驾驶等级的提高,对传感器的数量和质量也提出了更高的要求,L2 级自动驾驶传感器数量约为6个,L3 约为13个,未来L5要达到30个以上,相应带动汽车传感器市场高速增长。2016 年,中国汽车传感器行业市场规模已达百亿,预计到2025年,市场规模将突破600亿元。


自动驾驶加速渗透,推动传感器市场发展


(一)自动驾驶市场广阔,国内外厂商加速布局


全球自动驾驶市场规模广阔。随着人工智能、5G 技术的逐渐普及,无人驾驶、高级辅助驾驶快速发展,这些技术的实现能够大幅减少人为失误带来的交通风险、提高交通运输效率、提升道路通行能力、改变汽车生产消费模式,实现交通运输安全、高效、绿色的发展愿景。


根据 IHS的预测,自动驾驶汽车将在 2025 年前后开始一轮爆发式增长,到 2035 年,道路行驶车辆将有一半实现自动驾驶,届时自动驾驶整车及相关设备、应用的收入规模总计将超过五千亿美元。


目前大多数自动驾驶厂商能够基本实现 L2 级自动驾驶,并开始推出初步具备 L3 功能的车型。外资车企中,当前国外技术水平最高的自动驾驶汽车为谷歌的 Waymo,全车搭载了多个激光雷达、毫米波雷达、摄像头以及高精度自动定位仪,整车可达到 L5 级别的自动驾驶。



(二)传感器是自动驾驶的基石,将迎来快速增长


根据汽车传感器不同的作用机理和作用目的,可将传感器分为传统传感器和智能传感器。传统传感器作为汽车神经元控制汽车的各个系统,常见种类有:压力传感器、位置传感器、温度传感器等;


这些传统传感器感受规定的物理量,并按一定规律将其转换成可用输入信号,把非电量转换成电量。它采集的信息由电控单元进行处理后形成执行指令,并完成电子控制。



智能传感器则是自动驾驶的核心。目前用于自动驾驶环境感知的传感器主要包括:毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达和车载摄像头等。摄像头是传统视觉解决方案的基础,价格较低,而且可以根据不同功能的要求安装在不同位置上。


毫米波雷达是指工作在毫米波波段探测的雷达,波长 1~10mm,介于微波和厘米波之间,兼具微波制导和光电制导的优点。超声波雷达是利用超声波从发射到反射接收的时间差来计算与障碍物之间的距离,常用在泊车系统中。


激光雷达主要通过发射激光束来探测目标的位置、速度等特征量。据国家知识产权局,全球自动驾驶传感器专利数量占比前三的传感器为视觉传感器、毫米波雷达和激光雷达,占比依次为30%,22%以及 20%。



多传感器信息融合是实现自动驾驶的必由之路。不同类型的传感器优劣明显,单一的传感器难以满足自动驾驶复杂的应用场景,多传感器信息融合已成为行业共识。多传感器信息融合(MSF)利用计算机技术,对多传感器或多源的信息和数据进行多层次、多空间的组合处理,最终做出判断和决策的过程。


在这一过程中,不同传感器优势互补,在不同使用场景中发挥各自功能,有效地提高系统的冗余度和容错性,增强了系统决策的准确度和智能化程度。根据信息处理方式的不同,多传感器信息融合的体系结构可分为集中式、分布式和混合式。混合式综合了集中式和分布式的优点,在实际场合中应用广泛。



从主流车企代表车型的自动驾驶感知方案来看,都广泛采用了多种传感器融合的方案。以通用 Cruise AV 为例,通用目标是实现 L4 级别的自动驾驶,全车搭载 5 个 Velodyne 的 VLP16 16 线激光雷达、21 个毫米波雷达(其中有 12 个由日本 ALPS 提供的 79GHz 的毫米波雷达)以及16 个摄像头。


关键词:自动驾驶 传感器 毫米波雷达    浏览量:2010

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