三、汽车雷达种类及应用
雷达传感器是为汽车提供环境感知、规划决策的智能传感器,其核心原理是通过发射微波、声波或激光并接受回波来进行物体探测,是自动驾驶的核心传感器,起到无人驾驶汽车“眼睛”的作用,为无人驾驶提供安全保障。
其中,用于环境感知的主流雷达传感器包括超声波雷达、毫米波雷达和激光雷达三种。
超声波雷达在近距离探测、成本和尺寸方面具备优势,但远距离探测、分辨范围、探测精度、成像能力及检测速度等性能方面表现较差,适用于泊车场景。
毫米波雷达在各指标的表现均衡,具备全天时全天候工作能力,且价格适中,性比价最高,被广泛应用于盲区检测、自适应巡航等ADAS场景。
激光雷达采用激光测距技术,可实现三维环境建模,在成像能力方面远超出其他两种雷达传感器,但其近距离探测能力和全天候工作能力较差,且存在尺寸巨大、成本高昂的缺陷,多应用于高等级自动驾驶如L4级汽车上。
不同雷达传感器的性能对比。(来源:头豹研究院)
汽车是雷达传感器应用占比最大的下游应用领域,各雷达传感器在汽车应用占比均超过80.0%。中国雷达传感器在汽车领域的应用市场参与者主要包括雷达模块厂、无人驾驶模块厂、整车厂和互联网企业。
其中,整车厂的自动驾驶路线更为稳健,逐步由L2向L3、L4级迈进,更专注于L1-L3级的辅助驾驶,对雷达传感器的技术演化预期平稳,因而整车厂更多使用以毫米波雷达为主的传感器设计方案。
互联网公司如华为、阿里、百度对自动驾驶的技术路线较激进,专注于L4-L5自动驾驶,即走跳跃式发展路线,因而将价格昂贵的激光雷达列入其传感器方案。
此外,雷达传感器模块厂的主要市场参与者包括国际Tier1企业、中国Tier1企业和其他小型及初创企业,其中,国际Tier1企业在行业占据绝对优势。以毫米波雷达为例,维宁尔、大陆、海拉和安波福占据中国24GHz毫米波雷达出货总量的89.8%以上,博世、大陆和电装占据中国77GHz毫米波雷达总出货量的89.7%。
现阶段,中国量产的自动驾驶车型多位于L2阶段,L2阶段通过传感器确定周围驾驶环境,进行车路、行人及道路感知,在感知信息的基础上进行警示或制动等动作,辅助驾驶员安全驾驶。
因而,雷达传感器为该自动驾驶阶段最核心的组成部分。雷达传感器通过TOF或FMCW技术探测物体的相对位置、相对速度、相对角度,并在算法和决策平台的辅助下实现如AEB紧急自动制动、FCW前向碰撞预警、BSW盲区监视等十多项功能。
四、CMOS图像传感器及应用
CMOS 传感器是利用CMOS 工艺进行加工制造的固态图像传感器,可实现视觉信息的读取转换及视觉功能的扩展,并提供直观、真实、多层次、多内容的可视图像信息,广泛应用于手机、汽车、安防及医疗等领域。
CMOS 传感器按像素阵列单元结构不同可分为无源像素型CMOS 传感器(PPS)、有源像素型CMOS 传感器(APS),以及数字像素CMOS 传感器(DPS)。CMOS 传感器根据感光元件安装位置不同可分为:前照式(FSI)、背照式(BSI)及堆栈式(Stack)。
除智能手机外,CMOS图像传感器下游行业的应用在安防监控、汽车车载等领域尚存较大的提升空间。CMOS 传感器在安防监控及汽车车载领域的应用主要如下:
● 安防监控依赖图像传感器获取视觉信息,伴随安防智能化的发展,行业产品需求已由“看清”开始往“看懂”方向转变,对体积小、读取速度快的CMOS 传感器产品需求不断增长。
● 汽车车载领域是CMOS 传感器未来应用的重要方向之一,CMOS 传感器广泛应用于汽车倒车影像、防碰撞系统等方面,而伴随自动驾驶技术的发展,汽车厂商为实现更高级别的自动化水平,满足车辆对感知、决策和执行环节更高的技术要求,将会为自动驾驶车辆配备更多的摄像头。
当前中国CMOS 传感器行业集中度极高,索尼、三星及豪威三家企业占有中国CMOS 传感器市场份额的70%以上,覆盖智能终端、安防监控及车载摄像头等多个领域,处于中高端市场的领导地位。
而以格科微和思特威为代表的国产厂商在经过连续多年的技术追赶后,凭借较低的产品成本、丰富的营销渠道及全面的售后网络,具备潜力取代国际竞争厂商,成为行业的头部企业。
Aspencore分析师团队对中国本土的传感器厂商进行了第一手调查和网络汇编整理,从众多公司中挑选60家,分别从核心技术、代表产品、应用方案和目标市场等多个维度进行了统计分析。
五、60家国产传感器厂商信息统计