自動駕駛時代,國產傳感器如何突破重圍?

汽車小精靈呀


實話說,自動駕駛時代傳感器是首當其衝的銷量高增的產品。整個自動駕駛的導航,機構控制都需要傳感器的幫助。

整個無人家駕駛各階段都需要傳感器,有傳感器才有自動駕駛的一切。

那麼自動化駕駛領域,都會用到哪些傳感器?

想要做到自動駕駛,其實就是將汽車擁有人的各項能力,人類在駕駛汽車的時候,需要眼,腦,手腳並用。同樣汽車也要做到這些工作,但自動駕駛汽車要做到這些,就要比人更復雜。從感知——信息處理——執行。需要傳感器——算法芯片——執行器——反饋裝置以及預警裝置。

因此從整個自動駕駛的過程結構上來說,需要如下的這些模塊。儘管我們都在看到百度,谷歌說一輛汽車實現了自動駕駛,事實上一輛汽車的自動駕駛只是整個行業的剛剛入門,舉例落地普及至少還有10年要走。

自動駕駛領域,需要使用到的汽車傳感器包括集中:車載攝像頭,毫米波雷達,夜視系統,激光雷達。

下面詳細說一下,各類汽車傳感器:

車載攝像頭市場:汽車的眼睛

從2016年開始,國內舜宇光學,丘鈦微,歐菲光,伯恩光學都在進入汽車攝像頭市場。尤其是舜宇光學在汽車市場基本一家獨大。

汽車攝像頭市場,每輛汽車至少需要9-12顆攝像頭,這相對於手機2-3攝像頭,單個數量需求量還是比較大的。儘管汽車數量不如手機銷量多。但汽車行業使用的攝像頭的成本也更高,環視攝像頭的應用更多。

按照中國年度汽車產量2500萬臺(2017年是2980萬臺,2019年有所回落,曲一個折中的數字),按照中國20%的市場滲透率,中國市場一年汽車攝像頭的需求量至少在1億顆起步。後續伴隨自動駕駛等不斷進步,需求量會更大。

毫米波雷達:測距的重要傳感器

按照使用情況來分析,一般情況下,一輛車使用2-3顆。根據國內市場的容量分析,大致一年需求量在1千萬顆。但是毫米波雷達駕駛比較貴,按照市面價格1500塊錢左右,後面價格有所回落,或許能夠加快普及。

夜視系統:汽車的夜間眼睛

傳感器不同於人的眼睛,人的眼睛是全天候協調的傳感器,但汽車不是,汽車需要專門的夜視系統才能夠看到夜晚的路況。

目前主要為國外Autoliv佔據,整體市場佔據60%以上。並且價格比較高。此外普及程度主要在tesla,奧迪,寶馬等豪華汽車上面有所使用。因此,這一領域屬於有實力才能進入的領域。

激光雷達:動態地圖繪製,事實感知周圍環境

激光雷達在AGV機器人導航領域,使用較為廣泛,主要用於對於實時變化大的環境實現實時的環境監控,並規劃最右的路徑。(說白了就是避障)。


以上是自動化駕駛領域必然需要的四大類傳感器。


機器人觀察


自動駕駛作為當前最火熱領域,受到社會廣泛關注。自動駕駛產業化的正式開啟是從2009年穀歌啟動自動駕駛項目研究拉開序幕,至今已經走過十年光景。2016年,國內自動駕駛的熱潮真正開始。汽車產品形態正從單純的交通運輸工具,向移動辦公、共享出行的方向發展。自動駕駛作為解決方案,推動著汽車與交通的全面轉型與升級。

自動駕駛整體流程包括感知、決策和控制執行。感知方面是利用傳感器發揮類似於人體感官的感知作用,進而由軟件算法進行識別目標物體和周邊環境,得出相應的行為決策和路徑規劃結果,傳遞給控制系統生成執行指令,完成駕駛動作。

ADAS是實現無人駕駛的第一步,實現無人駕駛首先需要普及ADAS。目前ADAS常用的環境感知傳感器主要包含激光雷達、毫米波雷達、攝像頭、超聲波雷達等。傳感器負責採集自動駕駛汽車所需要的信息,為自動駕駛汽車的安全行駛提供可靠的決策依據。

現階段,國內77GHz毫米波雷達已實現技術突破,其中77GHz車載毫米波前向防撞雷達、77GHz車載毫米波角雷達成為全國首家量產。隨著一汽紅旗HS5的上市,成為國內首個真正實現“上路”的ADAS毫米波雷達傳感器。


汽車網評


隨著人們對便利性追求的不斷提升,步入20世紀起人們日常活動的領域都在便利性上不斷的突破,例如互聯網走進千家萬戶,讓人們可以足不出戶地瞭解到實時訊息;運用在航空航天,深海探測領域的gps定位系統下探到人們日常出行的轎車、出租車上;2G、3G、4G、5G通訊技術的提升也讓手機從打電話發短信的簡單通訊升級為獲取訊息、社交、娛樂的工具。

時代在不停進步,這些都是人們對於便利性追求為導向的結果。如果汽車領域步入智能化時代,不少科技巨頭紛紛涉足智能駕駛領域,當然智能駕駛技術的基礎便是傳感器。

自動駕駛車輛想要在路上安全行駛,首要的是能夠準確感知周圍環境,如車輛、行人、交通標識等,需要搭載多種傳感器,包括攝像頭、毫米波雷達、LiDAR(激光雷達)等。

攝像頭為汽車加上“眼睛”,可以採集車輛周圍圖像信息,然後經過計算機的算法分析,實現眾多預警類、識別類的功能,如疲勞駕駛預警、行人警示、車道保持、交通標誌識別、交通信號燈識別等,目前在汽車高級輔助駕駛(ADAS)市場已被規模使用。汽車攝像頭可分為單目、雙目及多目,安裝位置有前視、後視、側視、環視,針對不同的應用場景,可組合應用。

毫米波雷達是利用波長1~10mm,頻率30GHz~300GHz之間的電磁波,通過測量回波的時間差算出距離,具備全天時全天候以及探測距離遠的優勢。目前市場上主流的車載毫米波雷達頻段為24GHz(用於短中距離雷達,15~30m)和77GHz(用於長距離雷達,100~200m)。

激光雷達又稱車載三維激光掃描儀,採用光飛行時間法(TOF),通過發射和接收返回的激光束,分析激光遇到目標後的折返時間,計算出目標與車的距離。通過這種方法,蒐集目標表面大量的密集點的三維座標、反射率等信息,能快速復建出目標的三維模型及各種圖件數據,建立三維點雲圖,繪製出環境地圖,以達到環境感知的目的。

自動駕駛汽車分為L2-L5這4個層級,目前時間上搭載有全速段自適應巡航的車子歸類於L2層級,真正達到L4\\5層級的自動駕駛還有很長的路要走。

目前來看在自動化駕駛領域全世界都是在同一起跑線的,沒有哪家企業特別出色,大多與企業聯盟形式進行開發。例如今年7月,在2019百度AI開發者大會上,百度聯合寶馬、奧迪、大陸、戴姆勒、菲亞特克萊斯勒汽車集團(FCA)、安波福(Aptiv)、HERE、英飛凌、英特爾及大眾發佈《自動駕駛安全第一》白皮書,聯合了各大廠商進行自動駕駛領域的鑽研。國內百度、阿里、騰訊組成的BAT聯盟,到小馬智行等初創公司的興起中不難看出。

中國科技大佬組成的聯盟從來不缺乏資金實力,國內的國產傳感器廠商自然也不會缺乏資本的輸入,數據顯示,2018年我國毫米波雷達出貨量約為358萬顆。在全新的技術領域有這麼大的輸出量可以肯定,國產傳感器在自動駕駛領域是有不錯的發展勢頭的。

自動化駕駛這個概念從出現至今已經過了10個年頭,但未來還有很長的路要走,今後廠商們的發展必須聯合資本,技術於創新三位一體進行,才會緊跟時代的步伐從世界各大廠商中脫穎而出。


分享到:


相關文章: