自動駕駛的火熱給傳感器行業(yè)帶來什么樣的改變

車載傳感器是智能駕駛的重要組成設(shè)備，是車輛感知外界環(huán)境的關(guān)鍵所在。目前，ADAS （Advanced driver assistance system ，智能駕駛系統(tǒng)） 主要集中在激光雷達(dá)、單目相機(jī)、多目相機(jī)、毫米波雷達(dá)等方面。以 Google、百度為代表的公司選擇激光雷達(dá)作為其自動駕駛的主要傳感器，以 Tesla 為代表的公司考慮到激光傳感器成本因素后，選擇以毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)和 Mobileye 等傳感器組合使用的方案，盡量避免使用激光雷達(dá)。

隨著汽車智能化程度的不斷提升，以攝像頭、毫米波雷達(dá)等為代表的車載傳感器，開始在汽車上扮演越來越重要的角色。放眼市場，近兩年絕大部分的新車都或多或少地搭載了基于攝像頭或者毫米波雷達(dá)的駕駛輔助系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)更高的駕駛安全性和更好的駕乘舒適性，車載傳感器由此進(jìn)入了新一輪的爆發(fā)期。

ADAS 成標(biāo)配 車載傳感器迎增長新風(fēng)口

據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)預(yù)測，到 2020 年左右全球車載攝像頭、毫米波雷達(dá)和夜視系統(tǒng)等市場都將進(jìn)入快速成長期。其中車載攝像頭 2020 年市場規(guī)模有望達(dá) 133 億人民幣，年復(fù)合增長率為 16％；毫米波雷達(dá) 2020 年市場規(guī)模將達(dá) 576 億人民幣，年復(fù)合增長率為 20％；夜視系統(tǒng) 2020 年市場規(guī)模將達(dá) 514 億人民幣，年復(fù)合增長率為 12％。

車載傳感器市場規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大的背后，最主要的驅(qū)動力是 ADAS 在量產(chǎn)車市場的快速滲透，特別是以攝像頭為基礎(chǔ)的識別類、預(yù)警類 ADAS，如 TSR 交通標(biāo)志識別、LDW 車道偏離預(yù)警、AEB 自動緊急制動、LKA 車道保持輔助、FCW 前向碰撞預(yù)警、360°全景泊車等。這些功能由于在行車過程中可以給駕駛員提供一定程度的安全輔助，正逐漸成為越來越多新車的標(biāo)配。

例如剛剛上市的新款榮威 i5，就同時搭載了 AEB 自動緊急制動、FCW 前向碰撞預(yù)警、ACC 自適應(yīng)巡航、SAS 智能速度輔助、IHC 自動遠(yuǎn)近光切換、LDW 車道偏離預(yù)警六項(xiàng) ADAS 功能。EXEED 星途 LX 更多，搭載的駕駛輔助功能達(dá)到了 17 項(xiàng)，除 LDW 車道偏離預(yù)警、LKA 車道保持輔助、FCW 前向碰撞預(yù)警等常規(guī)配置，還有 FAPA 全自動泊車系統(tǒng)、360°全景高清影像加持，可以更好地幫助車主掃清駕駛盲區(qū)。

正是基于在量產(chǎn)車上的廣泛搭載，近兩年 ADAS 在新車上的裝配率較之前有了明顯的提高。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，截至 2019 年 1 季度末，L1－L2 級 ADAS 系統(tǒng)在新車上的裝配率已經(jīng)由 2018 年底的 5－12％提升到了 11－26％。具體到細(xì)分市場，在中高端和高端車領(lǐng)域，L1－L2 級別 ADAS 系統(tǒng)在新車上的裝配率全面提升，而中低端車市場，基于攝像頭及圖像處理技術(shù)的日趨成熟，以及車載攝像頭價格的持續(xù)走低，在 ADAS 功能的裝配率上也有了大幅度的提升。

特別是 AEB 自動緊急制動、FCW 前向碰撞預(yù)警兩項(xiàng)功能，受 E－NCAP 與 C－NCAP 測試內(nèi)容的推動，裝配率比其他 ADAS 功能普遍要高。從這一點(diǎn)上來講，政策標(biāo)準(zhǔn)也是目前驅(qū)動 ADAS 快速普及的主因之一，而未來預(yù)計相關(guān)政策還有望繼續(xù)刺激 ADAS 在終端市場的需求。因?yàn)榻Y(jié)合目前的技術(shù)趨勢，諸如緊急轉(zhuǎn)向、追尾保護(hù)、小孩檢測、駕駛員監(jiān)控等功能，未來也很有可能被納入新車碰撞測試的檢測范圍，以提升車輛的安全性。

隨著法規(guī)的持續(xù)推進(jìn)，作為國內(nèi) ADAS 供應(yīng)商之一，福瑞泰克認(rèn)為主機(jī)廠將越來越重視智能駕駛市場。目前，ADAS 正在成為汽車安全功能的標(biāo)準(zhǔn)配置，從技術(shù)和市場的現(xiàn)狀及趨勢來看，未來自動駕駛將繼續(xù)依靠輔助駕駛來提高駕駛的安全和舒適。這也就意味著今后車企需要進(jìn)一步提升車輛的感知能力，以實(shí)現(xiàn)更高的安全性和可靠性。

汽車智能化驅(qū)動 更多創(chuàng)新應(yīng)用待挖掘

隨著車載傳感器技術(shù)的日趨成熟，近兩年汽車行業(yè)在基于視覺的 ADAS 功能研發(fā)方面取得了長足的發(fā)展，然要實(shí)現(xiàn)從 ADAS 向高級別自動駕駛的跨越，還面臨多方面的技術(shù)難題。鑒于此，除了已經(jīng)普及的 ADAS 功能，當(dāng)前越來越多的車企開始探索攝像頭、毫米波雷達(dá)以及激光雷達(dá)在車內(nèi)的更多創(chuàng)新應(yīng)用，在提升整車安全性的同時，為用戶提供更好的用車體驗(yàn)。

比如沃爾沃正計劃為其所有基于 SPA2 架構(gòu)的新車型引入駕駛員監(jiān)控攝像頭。根據(jù)沃爾沃的設(shè)想，當(dāng)醉酒、受毒品或藥品影響的駕駛員未對警告信號做出反應(yīng)，并且有發(fā)生嚴(yán)重傷亡事故的風(fēng)險時，車輛將自動采取干預(yù)措施，包括限制車速、啟動沃爾沃隨車管家提供救援等服務(wù)，如果都無效，車輛會將主動減速和安全停車作為最終的措施。

與此同時，沃爾沃還計劃開發(fā)一款車載攝像頭，用于監(jiān)控司機(jī)的行為和某些健康指標(biāo)，并準(zhǔn)確分辨出哪位乘員在駕駛車輛，從而根據(jù)對應(yīng)乘員的個性化需求相應(yīng)地調(diào)整車輛設(shè)置，以符合個人喜好。因?yàn)樗緳C(jī)的行為是否符合法規(guī)、精神及健康狀況是否良好，很大程度上直接影響了駕駛員的行車安全。這也恰恰表明，無論是對于現(xiàn)階段的駕駛輔助，還是未來更高級別的自動駕駛汽車，車載攝像頭均已經(jīng)成了不可或缺的硬性指標(biāo)。

此外還有一些創(chuàng)新的傳感器解決方案也在不斷被提出來。最近大陸集團(tuán)研發(fā)了一個整合式攝像頭系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含一個對內(nèi)紅外攝像頭和一個對外攝像頭，既可以監(jiān)測駕駛員的情況，持續(xù)監(jiān)控駕駛員是否在執(zhí)行駕駛操作，同時還能夠檢測車輛前方的交通狀況。特斯拉則計劃用攝像頭確定車內(nèi)乘客數(shù)量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)一系列的個性化設(shè)置。

雖然目前這些技術(shù)方案還處于前期研發(fā)階段，但依靠多傳感器的融合為車輛提供更高的安全性和舒適性儼然成了主流。一個典型的例子是特斯拉，其 Autopilot 2．0 就在車身四周安裝了 8 個攝像頭，包括 3 個不同焦距的前置攝像頭、 2 個側(cè)攝像頭以及 3 個后置攝像頭，視野范圍基本實(shí)現(xiàn)了 360°全車覆蓋。

長遠(yuǎn)來看，未來單車上所搭載的傳感器數(shù)量和種類還有望繼續(xù)增加，到 2030 年或?qū)⑦_(dá)到 29 個?；诖粟厔?，如何讓多個傳感器協(xié)同工作，進(jìn)一步提升車輛的感知能力，成了當(dāng)下汽車行業(yè)亟待解決的問題。

自動駕駛方興未艾 多傳感器融合才是未來

盡管在獲取車輛、行人以及紅綠燈等環(huán)境信息方面，攝像頭憑借其可以準(zhǔn)確識別物體屬性的特點(diǎn)，擁有出色的表現(xiàn)，其局限性亦不容忽視。特別是在強(qiáng)光、雨雪、大霧等惡劣環(huán)境下，攝像頭的識別精度容易受到影響，再加上基于攝像頭的 ADAS 解決方案，往往需要汽車具備強(qiáng)大的計算機(jī)視覺能力，如果后者達(dá)不到要求，也會影響最終的感知結(jié)果。

另一方面，如果在 ADAS 系統(tǒng)中只使用單純的毫米波雷達(dá)，同樣難以滿足自動駕駛汽車的精準(zhǔn)感知需求——毫米波雷達(dá)雖然穿透力強(qiáng)，但成像效果還有待進(jìn)一步的優(yōu)化。

“因此，優(yōu)勢互補(bǔ)，多傳感器的融合正成為自動駕駛的重要發(fā)展趨勢?！?中國國際光電博覽會秘書長楊耕碩表示。法雷奧中國 CTO 顧劍民也認(rèn)為，傳感器的融合、感知的冗余是保證自動駕駛安全的一個必要條件?！耙?yàn)槊總€傳感器都有其長處和短處，人類駕駛汽車尚且需要眼睛、耳朵包括導(dǎo)航的輔助，自動駕駛也需要?！鳖檮γ癖硎?。

事實(shí)確實(shí)如此，近兩年越來越多的企業(yè)開始探索基于毫米波雷達(dá)和攝像頭的多傳感器融合方案，來實(shí)現(xiàn)更優(yōu)秀的 ADAS 功能。例如威馬汽車的 Living Pilot 駕駛輔助系統(tǒng)，采用的就是攝像頭＋毫米波雷達(dá)的融合方案，傳感器多達(dá) 20 個，包括 1 個前置單目高清攝像頭、3 個毫米波雷達(dá)、4 個全景攝像頭和 12 個超聲波雷達(dá)。

幾何 A 作為吉利旗下全新純電動車，所搭載的 L2 plus 智能主動駕駛系統(tǒng)采用的也是攝像頭＋毫米波雷達(dá)的融合方案。憑借該傳感器組合，幾何 A 可實(shí)現(xiàn) RCW 后方碰撞預(yù)警系統(tǒng)、 DOW 開門預(yù)警系統(tǒng)、LKA 車道保持系統(tǒng)等多種 ADAS 功能，極大地提升了駕駛安全。類似的新車還有很多，可以預(yù)見的是，在未來一段時期內(nèi)基于攝像頭、毫米波雷達(dá)等傳感器的融合將成為市場的主流趨勢。

此外對于自動駕駛，本土化研發(fā)也非常重要。除了技術(shù)復(fù)雜度高，自動駕駛的難點(diǎn)還在于場景的復(fù)雜性，尤其是中國的交通場景與歐美等地區(qū)有著明顯的不同——中國的多樣性道路條件對行車安全提出了很大的挑戰(zhàn)，再加上駕駛習(xí)慣及交通規(guī)則的差異，如果研發(fā)過程沒有緊密結(jié)合中國實(shí)際駕駛場景，研發(fā)者對中國交通環(huán)境缺乏深入且準(zhǔn)確的理解，直接把國外的自動駕駛解決方案引入國內(nèi)，很可能會“水土不服”。簡言之應(yīng)用于國內(nèi)市場的自動駕駛，研發(fā)過程需要考慮如何滿足中國駕駛者的現(xiàn)實(shí)需求和駕駛習(xí)慣。

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