未来五年国内传感器市场平均销售增长率将达31%

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导读: 随着中国成为全球最大汽车市场,传感器的整体规模必然会扩张。未来五年,国内传感器市场平均销售增长率将达31%。汽车电子会是中国传感器需求规模快速增长的主要动力。

统计数据显示,芯片在每辆汽车中的价值从2000年的250美元飙升至2017年的350美元,随着智能化、电子化以及自动驾驶的发展,汽车中使用的芯片不断增长。芯片对于汽车行业的重要性不断增加,传感器、存储器、MCU、通信芯片……已经融入汽车当中,成为不可缺少的组成部分。当前汽车芯片的发展情况如何?展现出哪些趋势?中国芯片企业如何抓住发展机遇?本报策划智能汽车核“芯”系列报道,探讨其中的发展脉络。

随着科技的发展,简单的人机交互已经难以满足人们的需求,为了节约驾驶时间成本以及提升交通的安全性,自动驾驶技术应运而生。工程师们利用传感器不断采集车辆周边以及交通状况的信息,并通过车联网传送到云端,利用大数据以及人工智能进行数据分析,再将控制指令传回车辆执行命令,这就是智能驾驶简单的数据流程。由此可见,处于数据流程起步位置的传感器起到决定性作用,那么它究竟是如何为整套系统提供支撑的呢?

自动驾驶加持,车载传感重要性提升

自动驾驶需要对于周围环境进行感测,如何将数据在不同环境下顺利采集到自动驾驶系统中,是传感器的基本功。

车载环境感知传感器分为三类:一类是常规传感器,如横摆角速度传感器、加速度传感器、轮速传感器等;一类是感知传感器,它们安装于汽车车身上,如雷达、摄像头和超声波等;还有一类可称为虚拟传感器,具有代表性的如数字地图和无线通信等就属于这个范畴。

目前市场上感知传感器较为普及。据记者了解,在众多感知传感器设备中,毫米波雷达(前向)能实现最大范围的感知,其次便是前视摄像头。但是摄像头也并不是全部可以感知大范围的环境,它会根据中远距离场景分为单、双、三目等种类,感知对象包括车道线、交通标识、障碍物、行人。除此之外,还会受到光照以及天气等外部条件变化的影响。另一方面,摄像头对于处理器的软硬件要求也较高,相关技术壁垒成为各大厂商争相突破的重点。

摄像头对于信息的采集需要图像传感器的支持,目前市场上的图像传感器种类繁多,功能也多有不同。意法半导体与以色列汽车远红外成像技术(FIR)创业公司AdaSky宣布一份技术合作协议,利用ST专有的28纳米FD-SOI(全耗尽型绝缘体上硅)工艺生产定制芯片,然后将该芯片集成于AdaSky红外热像仪,制成了名为为Viper的图像传感器。据记者了解,Viper可以解决目前图像传感器最为挠头的问题:恶劣天气以及昏暗光线下如何识别公路和周边环境。

Viper在摄像头的帮助下,利用FIR微辐射热计传感器来探测目标物体的温度,采用基于卷积神经网络的独有算法对障碍进行分类,以此克服传感器在某些光线或天气条件下的短板和弱项。据意法半导体部门副总裁兼汽车数字产品部总经理Fabio Marchio介绍,Viper强大的红外视觉传感器和高价值的算法给现有的传感器增加一个高价值的互补性信息层。“行驶条件依然是自动驾驶主要关心的问题之一,如何解决形式条件带来的挑战性困难,正是我们努力的方向。”Fabio Marchio说。

市场增长,国际巨头纷纷入局

受到市场快速发展的影响,国际主要智能汽车与传感器企业纷纷重点布局汽车用智能传感领域。谷歌公司最早开始对智能汽车技术进行研究,利用传感器获取3D街景地图,通过其环境感知系统方案,再加上360度扫描式激光雷达传感器,就可以完成对周围环境的信息采集。谷歌计算智能汽车与周边目标物体的距离、速度和角度等物理信息是通过顶置式激光雷达传感器来实现的,据专家分析,这部分的激光雷达是导致智能汽车难以产业化的原因之一。除了成本居高不下之外,在雾霭、暴雨和暴雪等恶劣天气下,汽车的性能和稳定性都会受到一定的影响。

德国大陆公司研发的智能汽车所使用的传感器是另一类型的代表——多传感器数据融合技术。其技术方案是通过毫米波雷达和相机等低成本的环境感知传感器,感知车辆周围的环境信息。在其整辆车上,具有智能天线模块,可将整车的信息与外界进行交流。

博世也是传感器国际大厂之一,产品覆盖领域主要在毫米波雷达方面,目前技术发展集中于24GHz和77GHz,24GHz主要用在汽车后方,实现近距离探测,77GHz则用于前方与侧面。“博世是全球最大的MEMS传感器提供厂商。未来车联网是一个大方向,还有很多不同的挑战,但是博世已经准备好开拓产品应用,提供更适合的解决方案给博世的使用设计创造者。”博世亚太区总裁Leopold Beer在BMA400新品发布会上对记者说。

集邦拓墣产业研究院分析师林雅惠表示,随着各国对于专用频段划定,79GHz有望取代24GHz。除了毫米波雷达,博世在超音波雷达方面也有成熟产品。博世超音波雷达具有成本低廉、穿透力强、衰减小等优势,并且小型化技术发展仍有进步空间。

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