Kelebihan, Kelemahan dan Analisis Aplikasi Penderia Pemanduan Autonomi

Sistem Pembantu Pemandu Lanjutan, atau singkatannya ADAS, menggunakan pelbagai penderia yang dipasang pada kereta untuk mengumpul data persekitaran di dalam dan di luar kereta pada kali pertama, dan melakukan pemanduan statik, pengecaman objek dinamik. pengesanan dan pengesanan dan pemprosesan teknikal lain, supaya pemandu dapat mengesan kemungkinan bahaya secepat mungkin untuk menarik perhatian dan meningkatkan teknologi keselamatan Aktif.

Penderia Kereta

Peralatan Penderia Kereta Ia mempunyai tujuan yang berbeza dan boleh dibahagikan kepada dua kategori: penderia mikroelektromekanikal tradisional (MEMS) untuk meningkatkan tahap pemformatan basikal dan penderia pintar untuk menyokong pemanduan tanpa pemandu. MEMS menyediakan maklum balas maklumat semasa proses kawalan pelbagai sistem automobil untuk mencapai kawalan automatik Ia adalah "neuron" kereta. Penderia pintar mengumpul maklumat terus dari dunia luar dan merupakan "mata" kenderaan tanpa pemandu.

01 Asas penderia kecerdasan automobil

Penderia ialah sumber maklumat sistem kawalan elektronik automobil komponen utama sistem kawalan elektronik kenderaan. Penderia biasanya terdiri daripada elemen sensitif, elemen penukaran dan litar penukaran Elemen sensitif merujuk kepada bahagian penderia yang boleh secara langsung merasakan atau bertindak balas kepada nilai yang diukur. Elemen penukaran menukar kuantiti bukan elektrik di atas parameter. Fungsi litar penukaran adalah untuk menukar elemen penukaran kepada parameter elektrik Isyarat elektrik keluaran diproses dan ditukar kepada bahagian yang mudah untuk pemprosesan, paparan, rakaman dan kawalan. Berdasarkan tujuan berbeza peralatan penderia automotif semasa, ia boleh dibahagikan kepada dua kategori: penderia mikroelektromekanikal tradisional yang meningkatkan tahap pemformatan basikal dan penderia pintar yang menyediakan sokongan untuk pemanduan tanpa pemandu.

Komposisi penderia automotif

Tradisional Penderia: Proses kawalan setiap sistem bergantung pada penderia untuk mendapatkan maklumat maklum balas dan merealisasikan kerja kawalan automatik Ia adalah "neuron" kereta. Sensor kereta tradisional boleh dibahagikan kepada lapan kategori mengikut fungsinya: sensor tekanan, sensor kedudukan, sensor suhu, sensor pecutan, sensor halaju sudut, sensor aliran, sensor kepekatan gas dan sensor tahap cecair. Penderia automotif digunakan terutamanya dalam sistem powertrain, sistem kawalan badan dan sistem casis. Penderia automotif bertanggungjawab untuk mengumpul dan menghantar maklumat dalam sistem ini Maklumat yang dikumpul diproses oleh unit kawalan elektronik dan kemudiannya dibentuk menjadi arahan kepada penggerak untuk melengkapkan kawalan elektronik.

Klasifikasi sensor tradisional

Smart sensor : Penderia pintar ialah "mata" kenderaan tanpa pemandu. Kereta berkembang pesat menjadi robot pandu kendiri rangkaian selamat, mampu persepsi alam sekitar, perancangan dan membuat keputusan, dan akhirnya sampai ke destinasi mereka dengan selamat. Pada masa ini, produk penderia arus perdana yang digunakan dalam penderiaan alam sekitar terutamanya termasuk lidar, radar gelombang milimeter, radar ultrasonik dan kamera.

Klasifikasi Penderia Pintar

02 MEMS Sensor: Automotif Mikrosensori

Penderia MEMS ialah jenis sensor baharu yang dibangunkan berdasarkan teknologi pembuatan semikonduktor dan dihasilkan menggunakan teknologi mikroelektronik dan pemesinan mikro. Sensor MEMS digunakan secara meluas dalam program kestabilan elektronik (ESP), brek anti-kunci (ABS), suspensi dikawal secara elektronik (ECS), pemantauan tekanan tayar (TPMS) dan sistem lain. Antaranya, penderia tekanan, pecutan, giroskop dan penderia aliran ialah penderia MEMS yang paling biasa digunakan dalam kereta, menyumbang 99% daripada sistem MEMS kereta.

MEMS digunakan secara meluas

Nilai sensor MEMS agak tertumpu

MEMS mempunyai Kelebihan yang jelas ialah salah satu pilihan utama untuk membina penderia dalam lapisan penderiaan Internet Perkara pada masa hadapan. Kelebihannya ditunjukkan terutamanya dalam: 1) pengecilan, 2) teknologi pemprosesan berasaskan silikon, 3) pengeluaran besar-besaran, dan. 4) integrasi.

1) Pengecilan: Peranti MEMS bersaiz kecil, dengan dimensi tunggal diukur dalam milimeter atau mikron, ringan dan penggunaan tenaga yang rendah. Nisbah permukaan-ke-isipadu yang lebih tinggi (kawasan permukaan kepada isipadu) MEMS boleh meningkatkan kepekaan penderia permukaan.

2) Pengeluaran besar-besaran: Mengambil satu sensor MEMS saiz 5mm5mm sebagai contoh, teknologi pemesinan mikro silikon boleh digunakan pada wafer silikon 8 inci pada masa yang sama masa Memotong kira-kira 1,000 cip MEMS, pengeluaran besar-besaran boleh mengurangkan kos pengeluaran satu MEMS.

3) Integrasi: Secara umumnya, satu MEMS selalunya bukan sahaja membungkus sensor mekanikal, tetapi juga menyepadukan cip ASIC, mengawal cip MEMS dan menukar analog Kuantiti adalah keluaran digital.

MEMS dan pembungkusan bersepadu cip ASIC

MEMS boleh dihasilkan secara besar-besaran untuk mengurangkan kos pembuatan

Pengeluar asing utama memonopoli pasaran sensor MEMS, dan kepekatan pasaran adalah tinggi. Menurut statistik dari HIS Automotive, tiga pembekal MEMS global teratas (Bosch, Sensata, dan NXP) menyumbang 57% daripada bahagian pasaran pada 2017, dengan Bosch menduduki tempat teratas, dengan bahagian pasaran sebanyak 33.62% pada 2017, dan Sensata City Bahagian pasaran mencapai 12.34%, dan bahagian pasaran NXP mencapai 11.91%. Pengeluar seperti Denso (8.94%), Peranti Analog (8.51%), Panasonic (7.45%) dan Infineon (7.23%) juga menduduki bahagian tertentu.

Pengeluar asing utama mempunyai barisan produk yang luas, teknologi terkemuka dan ramai pelanggan, membentuk halangan kemasukan yang tinggi. Kesukaran dalam membangunkan sensor MEMS dan kerumitan proses pembuatannya adalah sebab utama pembentukan halangan industri. Pengeluar asing seperti Invensense dan Infineon mempunyai 2 hingga 3 barisan produk, dan barisan produk MEMS seperti Bosch, Denso, dan STMicroelectronics mempunyai lebih daripada 4 barisan produk. Sebaliknya, sukar bagi pembekal kecil untuk mencapai pengeluaran dan pembuatan besar-besaran dalam tempoh yang singkat Oleh itu, bahagian pasaran pembekal besar teratas secara relatifnya stabil dan kepekatan pasaran adalah tinggi.

Volume pemasangan dan nilai penderia MEMS adalah berkadar terus dengan harga model di mana ia dipasang. Pada masa ini, purata kereta mengandungi 24 penderia MEMS, dan dalam kereta mewah, kira-kira 25-40 penderia MEMS digunakan. Sebagai contoh, model mewah BMW boleh menggunakan 20-40 sensor dalam enjin sahaja, manakala model peringkat permulaan hanya mempunyai kira-kira 5. Nilai basikal yang dipasang sensor MEMS yang biasa digunakan adalah antara 2,000 hingga 20,000 yuan, kenderaan usaha sama biasanya berharga tidak kurang daripada 4,000 yuan, manakala jenama bebas hanya berharga kira-kira 2,000 yuan, dan model mewah berharga kira-kira 10,000-20,000 yuan. Saiz pasaran sensor MEMS dijangka mencapai 42.013 bilion yuan menjelang 2019 dengan peningkatan kecerdasan dan elektrifikasi, saiz pasaran masing-masing akan mencapai 44.621 bilion yuan dan 47.227 bilion yuan pada 2020 dan 2021. Kadar pertumbuhan kompaun dari 2015 hingga 2015; 2021 ialah 6.5%.

03 Penderia pintar: teras pemanduan autonomi

Radar gelombang milimeter: penderia teras sistem ADAS

Radar gelombang milimeter merujuk kepada penggunaan gelombang milimeter dengan panjang gelombang 1-10nm dan frekuensi 30GHZ-300GHZ untuk mengira jarak dengan mengukur perbezaan masa gema. Radar gelombang milimeter pertama kali digunakan dalam bidang ketenteraan, dan dengan peningkatan teknologi, ia telah digunakan secara beransur-ansur dalam bidang automotif.

Kelebihan radar gelombang milimeter terutamanya tiga aspek berikut: 1) Prestasi pengesanan yang stabil, jarak jauh dan kebolehgunaan alam sekitar yang baik. 2) Berbanding dengan radar ultrasonik, ia mempunyai ciri-ciri saiz kecil, ringan dan resolusi spatial yang tinggi. 3) Berbanding dengan penderia optik, radar gelombang milimeter mempunyai keupayaan yang kuat untuk menembusi kabus, asap dan habuk, serta mempunyai ciri-ciri operasi semua cuaca dan semua cuaca. Namun begitu, terdapat juga kelemahan seperti kos yang tinggi dan kesukaran untuk mengenal pasti pejalan kaki.

Kebaikan dan keburukan radar gelombang milimeter

77 GHz menawarkan kelebihan dalam kedua-dua prestasi dan saiz. Pada masa ini, frekuensi radar kenderaan terbahagi terutamanya kepada jalur frekuensi 24GHZ dan jalur frekuensi 77GHZ. Berbanding dengan radar gelombang milimeter 24GHz, 77GHz mempunyai resolusi jarak yang lebih tinggi dan satu pertiga lebih kecil. Pada 2018, Program Penilaian Kereta Baharu China (C-NCAP) memasukkan sistem brek kecemasan automatik (AEBS) ke dalam sistem pemarkahan, yang akan memacu permintaan pasaran masa depan untuk radar gelombang 77GHz milimeter. Dalam jangka panjang, radar gelombang 77GHz milimeter mempunyai saiz yang lebih kecil dan julat pengesanan yang lebih panjang, yang akan menjadikannya mempunyai ruang pasaran yang lebih besar daripada radar gelombang milimeter 24GHz.

Perbandingan radar gelombang milimeter 24GHz dan 77GHz

Radar gelombang 24GHz dan 77GHz milimeter mampu mengesan ADAS dalam jarak jauh dan dekat. Radar gelombang milimeter digunakan secara meluas dalam sistem ADAS kerana perkakasannya kecil dan tidak terjejas oleh cuaca buruk. 24GHz kini digunakan secara meluas dalam pemantauan titik buta dan bantuan pertukaran lorong dalam kereta. Radar dipasang di bampar belakang kenderaan dan digunakan untuk memantau sama ada terdapat kereta di lorong di kedua-dua belah belakang kenderaan dan sama ada ia boleh menukar lorong. Radar 77GHz adalah lebih baik daripada radar 24GHz dari segi ketepatan dan jarak pengesanan Ia digunakan terutamanya untuk dipasang pada bampar hadapan kenderaan untuk mengesan jarak dan kelajuan kenderaan di hadapan dan fungsi aktif lain. Merealisasikan sepenuhnya pelbagai fungsi ADAS secara amnya memerlukan radar gelombang 5 milimeter (1 panjang + 4 sederhana dan pendek Audi A8 dilengkapi dengan radar gelombang 5 milimeter (1LRR + 4MRR), dan Mercedes-Benz S-Class dilengkapi dengan 6 milimeter). radar gelombang (1LRR + 6SRR). Pada masa ini, harga unit sistem radar gelombang 77GHz milimeter ialah kira-kira 1,000 yuan, dan harga unit bagi radar gelombang 24GHz milimeter ialah kira-kira 500 yuan.

Aplikasi radar gelombang milimeter dalam sistem ADAS

Teknologi utama radar gelombang milimeter dimonopoli oleh syarikat asing, dengan tahap kepekatan yang tinggi. Dalam pasaran radar gelombang milimeter global, negara seperti Jerman, Amerika Syarikat, dan Jepun mendominasi. Pada masa ini, teknologi radar gelombang milimeter terutamanya dimonopoli oleh gergasi komponen tradisional seperti Continental, Bosch, Denso, Autoliv, Denso, dan Delphi antaranya, teknologi radar gelombang milimeter 77GHz dimonopoli oleh Bosch, Continental, Delphi, Denso, TRW, Di tangan syarikat seperti Fujitsuten dan Hitachi. Pada tahun 2016, Bosch dan Continental kedua-duanya mempunyai 17% daripada bahagian pasaran radar gelombang milimeter global, terikat di tempat pertama Denso dan Hella terikat di tempat kedua, dengan bahagian pasaran sebanyak 11%, ZF menyumbang 8%, Delphi menyumbang 6%; , dan Austria Toliv memegang 4%. Tujuh gergasi pembekal teratas menyumbang 73% daripada pasaran.

Pembekal utama luar negara dan produk radar gelombang milimeter

Radar gelombang milimeter domestik bergantung pada import dan tertakluk kepada sekatan teknologi asing radar gelombang 24GHz milimeter adalah arah arus perdana. Pada masa ini, semua penderia radar gelombang milimeter yang dipasang dalam kereta mewah di pasaran China bergantung kepada import asing Pasaran dimonopoli oleh syarikat Amerika, Jepun dan Jerman Harganya mahal dan sekatan teknikal digunakan akan berlaku. Produk radar gelombang milimeter yang dipasang kenderaan bebas domestik secara amnya masih dalam peringkat pembangunan. Memandangkan kos penyelidikan dan pembangunan serta had teknologi pembangunan 77GHz, pengeluar domestik kini menumpukan pada 24GHz dalam penyelidikan dan pembangunan radar gelombang milimeter. Di pasaran domestik, sistem produk radar gelombang milimeter 24GHz agak matang dan rantaian bekalannya agak stabil cip teras 24GHz boleh diperolehi daripada pembekal cip seperti Infineon dan Freescale. Menurut penyelidikan daripada Memes Consulting, bilangan radar gelombang milimeter pra-pasang dalam kereta China mencapai 1.05 juta pada 2016, di mana radar 24GHz menyumbang 63.8% dan radar 77GHz menyumbang 36.2%.

Menurut anggaran, saiz pasaran radar gelombang milimeter boleh mencapai 470 juta yuan, 3.6 bilion yuan dan 8 bilion yuan pada 2019, 2020 dan 2025 . Kadar pertumbuhan kompaun dari 2017 hingga 2025 adalah kira-kira 58%.

Lidar: kunci kepada pemanduan autonomi L3-L5

Lidar ialah sistem pengesanan dan pengukuran cahaya komprehensif yang memancarkan dan menerima pancaran laser, menganalisis masa kembali selepas laser menemui objek sasaran, dan mengira jarak relatif antara objek sasaran dan kereta. Pada masa ini, lidar 8 baris, 16 baris dan 32 baris biasanya digunakan. Lebih banyak rasuk wayar lidar, lebih tinggi ketepatan pengukuran dan lebih tinggi keselamatannya. Lidar bukanlah perkara baru dan telah lama digunakan dalam aeroangkasa, ukur dan pemetaan dan bidang lain. Dengan perkembangan kecerdasan automobil, lidar telah mula digunakan dalam pemanduan autonomi tahap L3 Oleh kerana ciri pemodelan persekitaran 3D masa nyata yang berketepatan tinggi, ia akan menjadi penderia paling kritikal dalam peringkat L3-L5.

Cara lidar berfungsi

Velodyne HDL-64E Pengimejan 3D Lidar

Pengimejan Keadaan Pepejal Lidar ialah trend masa depan, dan ia mempunyai kelebihan pengecilan dan kos rendah. Terdapat dua cara utama untuk mengurangkan kos lidar dalam industri: 1) Menghapuskan struktur berputar mekanikal dan menggunakan teknologi keadaan pepejal untuk mengurangkan kos lidar secara asas. LiDAR keadaan pepejal adalah lebih kecil, lebih mudah untuk disepadukan dan telah meningkatkan kebolehpercayaan sistem Oleh itu, LiDAR mempunyai trend ke arah pembangunan keadaan pepejal. 2) Kurangkan bilangan garis lidar dan gunakan berbilang lidar nombor garis rendah dalam kombinasi. Daripada putar mekanikal kepada keadaan pepejal hibrid kepada lidar keadaan pepejal tulen, dengan pengembangan skala pengeluaran besar-besaran dan lelaran dan kemas kini teknologi, kos terus berkurangan, dan lidar juga sentiasa berkembang ke arah pengecilan, penggunaan kuasa yang rendah dan penyepaduan.

Teknologi teras lidar dikawal terutamanya oleh tiga syarikat: Velodyne, Ibeo dan Quanergy. Lidar mekanikal American Velodyne bermula lebih awal dan maju dari segi teknologi Produk prototaip 128 baris terbaru VLS-128 telah dilancarkan Pada masa yang sama, ia telah menjalin hubungan kerjasama dengan pemimpin pemanduan autonomi global seperti Google, General Motors, Ford, Uber. , dan Baidu, menduduki bahagian pasaran yang besar LiDAR Automotif memegang majoriti bahagian pasaran.

Google, Baidu, Ford, Audi, BMW dan syarikat lain telah menggunakan penyelesaian pengesan lidar secara berturut-turut. BMW mengumumkan bahawa ia bekerjasama dengan syarikat permulaan lidar Innoviz untuk membangunkan kereta tanpa pemandu, yang dijangka akan dilancarkan pada 2021. Mengikut harga produk lidar di laman web rasmi setiap syarikat, nilai penderia lidar basikal adalah antara AS$30,000 hingga AS$80,000.

Lidar tidak akan digunakan secara meluas dalam bidang automotif dalam jangka pendek. Walaupun perkembangan pemanduan autonomi yang dipercepatkan telah mencipta prospek aplikasi yang baik untuk industri lidar, banyak titik kesakitan dalam pembangunan lidar mengehadkan penggunaannya dalam kenderaan autonomi. Terdapat tiga faktor pengehad utama: 1) Kos yang tinggi. Produk 16 baris peneraju lidar Velodyne berharga AS$8,000, produk 32 barisnya berharga AS$40,000, dan produk 64 barisnya berharga kira-kira AS$80,000.

Harga produk yang tinggi juga menghalang penggunaan lidar dalam kenderaan autonomi. 2) Kesukaran dalam pengeluaran besar-besaran dan kitaran penghantaran yang panjang. Kitaran pengeluaran produk barisan Velodyne64 mengambil masa 4-8 minggu, dan produk 32 baris dan 16 baris juga mengambil masa 2-4 minggu Untuk memastikan ketepatan isyarat radar laser yang menghantar dan menerima, pemasangan dan proses pelarasannya yang kompleks. memanjangkan kitaran penghantarannya. 3) Kekurangan peraturan kenderaan yang berkaitan. Pada masa ini, pemanduan autonomi hanyalah konsep yang berpandangan ke hadapan yang belum lagi diamalkan, dan tiada keperluan mandatori yang sepadan dalam dasar dan peraturan Ini juga mengehadkan populariti lidar dalam bidang pemanduan autonomi pada tahap tertentu .

Radar ultrasonik: penderia arus perdana untuk sistem letak kereta automatik

Prinsip kerja radar ultrasonik adalah untuk mengukur jarak dengan memancarkan gelombang ultrasonik daripada pemancar ultrasonik dan menerima gelombang ultrasonik yang dihantar melalui penerima. Dalam pemanduan autonomi, aplikasi asas radar ultrasonik adalah amaran bantuan parkir dan fungsi amaran perlanggaran titik buta. Radar ultrasonik adalah kos rendah, mempunyai kelebihan dalam pengukuran jarak pendek, mempunyai julat pengesanan 0.1-3 meter, dan mempunyai ketepatan yang tinggi, jadi ia sangat sesuai untuk tempat letak kereta. Walau bagaimanapun, jarak pengukuran adalah terhad dan ia mudah dipengaruhi oleh cuaca buruk.

Cara radar ultrasonik berfungsi

Automatik Populariti tempat letak kereta merangsang permintaan untuk radar ultrasonik. Radar ultrasonik biasanya dipasang pada bumper atau sisi kereta Yang pertama dipanggil UPA, yang biasanya digunakan untuk mengukur halangan di hadapan dan belakang kereta, dan yang terakhir dipanggil APA, yang digunakan untuk mengukur halangan sisi. . Penderia ultrasonik APA ialah komponen teras sistem bantuan letak kereta automatik Ia mempunyai julat pengesanan yang panjang dan boleh digunakan untuk mengesan lebar ruang letak kereta dan mendapatkan saiz ruang letak kereta dan maklumat lokasi kenderaan. Radar ultrasonik digunakan terutamanya dalam radar undur dan pemantauan halangan jarak dekat dalam sistem parkir automatik. Radar undur telah beralih daripada model mewah kepada model pertengahan hingga rendah, dengan kadar prapemasangan kira-kira 80%. Sistem radar undur biasanya memerlukan 4 radar ultrasonik UPA, dan sistem radar letak kereta automatik memerlukan 6-12 radar ultrasonik Konfigurasi biasa ialah 8 UPA+4 APA.

Aplikasi radar ultrasonik dalam kereta

UPA dan APA perbandingan radar ultrasonik

Teknologi radar ultrasonik Setiap satu skim mempunyai kelebihan dan kekurangannya sendiri, dan radar analog menduduki pasaran utama. Penyelesaian teknikal radar ultrasonik secara amnya merangkumi empat jenis: analog, digital empat wayar, digital dua wayar dan digital aktif tiga wayar, yang berturut-turut diperbaiki dalam kesan pemprosesan gangguan isyarat. Empat penyelesaian teknikal tersebut mempunyai kelebihan dan kelemahan tersendiri dari segi kesukaran teknikal, pemasangan dan harga. Pada masa ini, laluan teknologi "analog" kebanyakannya digunakan di pasaran Kelebihannya adalah kos produk yang rendah, tetapi ia terdedah kepada gangguan dari persekitaran luaran. Di bawah trend masa depan kecerdasan, laluan teknologi "digital" akan menjadi lebih popular. Di bawah laluan teknologi "digital", pendigitalan isyarat boleh meningkatkan keupayaan anti-gangguan radar, tetapi kosnya tinggi dan teknologinya sukar Pada peringkat ini, kebanyakan teknologi hanya boleh menggunakan pendekatan empat wayar.

Empat pelan laluan teknikal untuk radar ultrasonik

Pasaran radar ultrasonik kebanyakannya diduduki oleh Bosch, Murata, Nicera, dll. Domestik Audiway dan Tongyang Electronics mempunyai daya saing yang tinggi. Audiway ialah pengeluar penderia ultrasonik terkemuka di China Pada tahun 2016, penderia ultrasonik yang dipasang pada kenderaan Audiway menjual 26.27 juta unit Kapasiti pasaran global bagi penderia ultrasonik yang dipasang pada kenderaan adalah kira-kira 274 juta unit penderia ultrasonik yang dipasang di kenderaan Audiway bahagian pasaran kereta penumpang. Pelanggan terbesar Audiway ialah Taiwan Tongcheng Electronics. Produk teras Taiwan Tongcheng Electronics sedang membalikkan radar, dan bahagian pasarannya menduduki tempat pertama di Asia pada 2016.

Pasaran ultrasonik dijangka terus bertambah baik dalam jangka pendek dan sederhana, dan mungkin digantikan oleh penderia radar lain dalam jangka panjang. Pada masa ini, kadar pemasangan radar ultrasonik menghadap belakang adalah yang tertinggi, mencapai 45.2%, kadar pemasangan "radar hadapan + menghadap belakang" ialah 28.3%, dan bahagian yang tidak dilengkapi ialah 26.5%. Dengan pembangunan pemanduan automatik, radar "ke hadapan + belakang" dijangka menjadi peralatan standard. Oleh itu, dijangkakan dalam jangka pendek hingga sederhana, bahagian pasaran radar ultrasonik akan terus meningkat, tetapi dalam jangka panjang, dalam model pemanduan autonomi peringkat tinggi masa hadapan, sebahagian atau semua radar ultrasonik akan digantikan dengan radar gelombang milimeter, lidar, dsb. dengan prestasi komprehensif yang lebih baik.

Menurut anggaran, saiz pasaran radar ultrasonik masing-masing akan mencapai 4.2 bilion yuan, 8.7 bilion yuan dan 19.2 bilion yuan pada 2019, 2020 dan 2025 . Kadar pertumbuhan kompaun dari 2016 hingga 2025 akan mencapai kira-kira 38%.

Kamera: Penderia penglihatan utama sistem ADAS

Dipasang pada kenderaan Kamera ialah penderia visual utama sistem ADAS dan salah satu penderia automotif yang paling matang. Selepas imej dikumpul melalui kanta, litar komponen fotosensitif dan komponen kawalan dalam kamera memproses imej dan menukarnya menjadi isyarat digital yang boleh diproses oleh komputer, seterusnya menyedari persepsi keadaan jalan di sekeliling kenderaan. Kamera digunakan terutamanya dalam fungsi ADAS seperti imej panoramik 360, amaran perlanggaran hadapan, amaran keluar lorong dan pengesanan pejalan kaki.

Kamera mengesan pejalan kaki di jalan raya

Aplikasi kamera dalam sistem parkir panoramik

Sistem ADAS dilengkapi dengan lebih daripada 6 kamera. Mengikut keperluan fungsi ADAS yang berbeza, lokasi pemasangan kamera juga berbeza. Terutamanya dibahagikan kepada pandangan hadapan, pandangan belakang, pandangan sisi dan terbina dalam. Apabila merealisasikan pemanduan autonomi, set lengkap fungsi ADAS memerlukan pemasangan lebih daripada 6 kamera Kamera pandangan hadapan memerlukan algoritma dan cip yang kompleks, dan harga unit adalah kira-kira 1,500 yuan Harga unit pandangan belakang. pandangan sisi dan kamera terbina dalam adalah kira-kira 200 yuan. Aplikasi popular ADAS telah membawa ruang pasaran yang besar untuk penderia kamera kenderaan.

Lokasi dan ciri pemasangan kamera

Dalam jangka pendek, kamera monokular akan menjadi laluan teknologi arus perdana. Sistem ADAS kamera yang berpandangan ke hadapan boleh dibahagikan kepada dua laluan teknikal: dilengkapi dengan kamera monokular dan dilengkapi dengan kamera binokular. Berbanding dengan kamera monokular, kamera binokular lebih berkuasa dan lebih tepat dalam pengukuran, tetapi kosnya agak tinggi, jadi ia sering dipasang di dalam kereta mewah. Penyelesaian kamera binokular dihadkan oleh faktor yang komprehensif seperti kos, proses pembuatan, kebolehpercayaan dan ketepatan, yang menyukarkan untuk mempromosikannya di pasaran Walau bagaimanapun, penyelesaian kamera monokular yang kos rendah dan boleh dipercayai, digabungkan dengan penderia lain , boleh memenuhi sepenuhnya keperluan Fungsi dalam L1, L2 dan beberapa senario L3. Oleh itu, di bawah persekitaran pasaran semasa, penyelesaian kamera monokular masih akan menjadi arus perdana.

Kamera digunakan terutamanya sebagai penderia tambahan radar. Walaupun kamera mempunyai resolusi tinggi dan boleh mengesan tekstur dan warna objek, kesan visual adalah lemah di bawah lampu latar atau keadaan cahaya dan bayang yang kompleks, dan ia mudah dipengaruhi oleh cuaca buruk, maklumat imej yang diperolehi oleh kamera akan bertanggungjawab terutamanya untuk beberapa tugas seperti medan pengecaman tanda lalu lintas, sebagai pelengkap kepada radar gelombang lidar dan milimeter.

Rantaian industri kamera boleh dibahagikan secara kasar kepada tiga bahagian: pengeluaran komponen huluan, pembungkusan dan penyepaduan modul pertengahan aliran, dan aplikasi produk hiliran. 1) Komponen huluan terutamanya termasuk penderia CMOS, set lensa, DSP, dsb. Dalam pasaran huluan, penderia CMOS dan DSP dimonopoli terutamanya oleh syarikat asing seperti Sony, Samsung, TI, dan ON Semiconductor syarikat mempunyai kelebihan dalam pengeluaran set lensa, termasuk jenama bebas dan lain-lain mempunyai daya saing yang tinggi 2) Penyepaduan pembungkusan pertengahan termasuk pembungkusan modul dan penyepaduan sistem. Proses pembungkusan dan penyepaduan modul adalah kompleks, dan pasaran dimonopoli oleh syarikat asing Pengeluar utama termasuk Panasonic, Sony, Valeo dan syarikat lain. 3) Produk hiliran digunakan dalam pengeluar kenderaan dan kedai 4S.

Industri kamera automotif mempunyai keperluan proses pembuatan yang tinggi dan kitaran pensijilan yang panjang. Berbanding dengan kamera telefon mudah alih, kamera yang dipasang di kenderaan menghadapi keadaan kerja yang lebih teruk dan perlu memenuhi banyak keperluan seperti rintangan suhu tinggi, rintangan gempa bumi, anti-magnet dan kestabilan. Khususnya, kamera pandangan hadapan yang digunakan dalam sistem ADAS mesti mempunyai keperluan kebolehpercayaan yang sangat tinggi apabila ia berkaitan dengan keselamatan pemanduan, jadi proses pembuatan kamera dalam kenderaan sangat menuntut. Sebelum syarikat menjadi pembekal peringkat pertama kepada pengeluar kereta, ia perlu menjalani sejumlah besar jenis ujian ketat yang berbeza Sebaik sahaja ia memasuki sistem pembekalan pengeluar kereta, ia akan membentuk halangan yang tinggi, menjadikannya sukar diganti, dan kos penggantian juga sangat tinggi. Sebagai contoh, Mobileye, syarikat penderia penglihatan asing yang terkemuka, mengambil masa lapan tahun untuk memasuki pasaran prapemasangan daripada R&D.

Mengikut pengiraan, saiz pasaran kamera penderia kamera dijangka mencecah 15 bilion yuan pada 2019, memasuki peringkat L3, dan saiz pasaran boleh mencapai 20.5 bilion yuan pada 2020 dan 2025 dan 31.5 bilion yuan, dengan kadar pertumbuhan kompaun kira-kira 17% dari 2016 hingga 2025.

04 Gabungan berbilang sensor ialah trend yang tidak dapat dielakkan

ADAS menyepadukan berbilang sensor untuk memacu pembangunan sensor pasaran. Apabila bahagian kereta pintar meningkat pada masa hadapan, pasaran ADAS akan mempercepatkan pertumbuhan. Menurut penyelidikan oleh Jabatan Penyelidikan Pelaburan Global Goldman Sachs, kadar penggunaan ADAS global semasa secara amnya tidak tinggi, dengan hanya 8%-12% di Eropah, Amerika Syarikat dan Jepun. Mengikut pengiraan oleh Institut Penyelidikan Automotif Gasgoo, ADAS negara saya adalah sekitar 2%-5% berdasarkan kitaran hayat, ADAS telah mencapai lonjakan dari tempoh pengenalan kepada tempoh pertumbuhan. Secara keseluruhan, di bawah gelombang pemanduan pintar dan pemanduan tanpa pemandu, tahap elektronik dan kecerdasan dalam kereta terus bertambah baik, dan ADAS mempunyai banyak ruang untuk pertumbuhan. Persepsi alam sekitar adalah asas perkakasan ADAS, dan penggunaan penderia amat diperlukan Peningkatan dalam penggunaan ADAS akan mendorong peningkatan yang ketara dalam permintaan untuk penderia yang dipasang pada kenderaan, dan saiz pasaran penderia akan terus berkembang pada masa hadapan.

ADAS menggabungkan berbilang sensor

Penderia penderiaan alam sekitar adalah mata kereta, dan radar gelombang milimeter mempunyai kelebihan komprehensif yang luar biasa. Dalam konteks era pintar, persepsi alam sekitar amat penting Penderia yang berbeza mempunyai prinsip dan fungsi yang berbeza Mereka memainkan kelebihan masing-masing dalam senario yang berbeza dan sukar untuk menggantikan satu sama lain. Radar gelombang milimeter mempunyai kelebihan komprehensif yang luar biasa dan dijangka menjadi penderia utama sistem ADAS.

Perbandingan kelebihan dan kekurangan pelbagai sensor

Radar gelombang milimeter mempunyai kelebihan komprehensif yang luar biasa

Satu penderia mempunyai ciri-ciri cemerlang dan tidak dapat memberikan liputan maklumat yang lengkap gabungan berbilang penderia adalah trend yang tidak dapat dielakkan dalam pembangunan masa hadapan. Ia juga menyediakan rizab teknikal yang diperlukan untuk merealisasikan penyelesaian pemanduan autonomi Tahap 3-Tahap 5. Pada masa ini terdapat dua laluan teknikal utama untuk persepsi persekitaran pemanduan autonomi: satu ialah penyelesaian gabungan berbilang sensor yang diterajui penglihatan yang diwakili oleh Tesla, dan satu lagi diketuai oleh lidar kos rendah, dengan wakil biasa seperti Google Waymo. Syarikat kereta asing arus perdana seperti Tesla, Audi, General Motors, dll. telah mengeluarkan rancangan berbilang sensor mereka untuk kereta pandu sendiri. Gabungan berbilang sensor adalah penting untuk memastikan kedudukan global kenderaan dan pemahaman tentang persekitaran sekeliling.

Secara amnya, penderia yang digunakan dalam ADAS terutamanya termasuk kamera, radar, laser dan gelombang ultrasonik, yang boleh mengesan cahaya, haba, tekanan atau perkara lain untuk pemantauan Pembolehubah status kereta biasanya terletak pada bampar hadapan dan belakang kenderaan, cermin sisi, dalam ruangan stereng, atau pada cermin depan. Apabila setiap jenis subsistem dalam ADAS beroperasi, ia tidak dapat dipisahkan daripada pengumpulan, pemprosesan dan penghakiman maklumat Selepas penghakiman selesai, sistem memberi arahan kepada badan kereta untuk membuat kereta melakukan tindakan yang berbeza dan peringkat lain. Dalam proses sedemikian, penderia seperti radar dan kamera, serta pemproses seperti MCU atau IC pemprosesan imej, telah menjadi komponen terpenting yang digunakan. Dalam perjalanan ke pemanduan autonomi tahap L5, kematangan dan kesempurnaan sistem ADAS adalah jaminan asas.

Atas ialah kandungan terperinci Kelebihan, Kelemahan dan Analisis Aplikasi Penderia Pemanduan Autonomi. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!