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自动驾驶传感器市场大起底

导读: 智能驾驶的发展将大幅提升对传感器的需求量。超声波雷达、毫米波雷达和多摄像头系统已经在高端汽车上应用;随着智能驾驶发展势如破竹,环境感知技术将快速发展,进一步发挥协同作用。

智能驾驶的发展将大幅提升对传感器的需求量。超声波雷达、毫米波雷达和多摄像头系统已经在高端汽车上应用;随着智能驾驶发展势如破竹,环境感知技术将快速发展,进一步发挥协同作用。虽然传感器仅仅是自动驾驶汽车的一部分,但是市场前景十分广阔。

据法国权威市场分析机构 Yole Développement 的统计,智能驾驶主要通过摄像头(长距摄像头、环绕摄像头和立体摄像头)和雷达(超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达)实现感知的;当前最先进的智能汽车采用了 17 个传感器(仅指应用于自动驾驶功能),预计 2030年将达到 29 个传感器。

传感器技术路线图和相关的自动驾驶功能

根据国外相关机构(HIS、 MarketsandMarkets Research、 Plunkedt Research、MicroMarketMonitor 等)的测算以及我们的判断,预计到 2020 年左右全球车载摄像头、毫米波雷达和夜视系统等市场都将进入快速成长期。 其中车载摄像头: 2015 年市场规模为 62 亿人民币, 2020 年将达 133 亿人民币,年复合增长率达 16%;毫米波雷达: 2015年市场规模为 229 亿人民币, 2020 年将达 576 亿人民币,年复合增长率达 20%;夜视系统: 2015 年市场规模为 293 亿人民币, 2020 年将达 514 亿人民币,年复合增长达12%。

摄像头:智能驾驶之慧眼

车载摄像头是实现众多预警、识别类 ADAS 功能的基础。 在众多 ADAS 功能中,视觉影像处理系统较为基础,对于驾驶者也更为直观,而摄像头又是视觉影像处理系统的基础,因此车载摄像头对于智能驾驶必不可少。车道偏离预警(LDW)、前向碰撞预警(FCW)、交通标志识别(TSR)、 车道保持辅助(LKA)、行人碰撞预警(PCW)、全景泊车(SVP)、驾驶员疲劳预警等众多功能都可借助摄像头实现,有的功能甚至只能通过摄像头实现。

自动驾驶传感器市场大起底

摄像头可实现的ADAS功能

车载摄像头价格持续走低,未来单车多摄像头将成为趋势。 摄像头成本相对低廉,价格也从 2010 年的 300 多元持续走低,到 2014 年单个摄像头价格已降低至 200 元左右。相对于车载雷达等传感器价格更加低廉,易于普及应用。 特斯拉 Autopilot 2.0 的硬件系统中就包含 8 个摄像头,未来单车多摄像头将成为趋势。根据不同 ADAS 功能的要求,摄像头的安装位置也不尽相同。按摄像头的安装位置不同,可分为前视、侧视、后视和内置四个部分。未来要实现全套 ADAS 功能,单车需配备至少 5 个摄像头。

车载摄像头的价格不断走低

前视摄像头使用频率最高,单一摄像头可实现多重功能。 通过算法开发优化,单一前视摄像头可以实现多重功能,如行车记录、车道偏离预警、前向碰撞预警、行人识别等。未来也有望通过算法整合,实现更多 ADAS 功能。前视摄像头一般为广角镜头,安装在车内后视镜上或者前挡风玻璃上较高的位置,以实现较远的有效距离。 特斯拉 Autopilot 2.0 的硬件系统中有 3 个前视摄像头,分别为正常、长焦、广角摄像头, 3 个摄像头可覆盖更远距离和更宽的视野范围,探测精准度还安全性将大大提高。特斯拉的这种做法也有望被后来者效仿。

侧视摄像头代替后视镜将成为趋势。 由于后视镜的范围有限,当另一辆在斜后方的车位于这个范围之外就“隐身”,这个范围之外的部分就叫做盲区。因为盲区的存在,大大增加了交通事故发生的几率。而在车辆两侧加装侧视摄像头可以基本覆盖盲区,当有车辆进入盲区时,就有自动提醒驾驶员注意,这就是盲区监测系统。

目前还出现了新的潮流,那就是使用侧视广角摄像头取代后视镜,这样既能降低风阻,同时又可以获得更大更广的视角,避免在危险的盲区发生意外, 宝马 i8 Mirrorless 概念车就采用如此设计。 日本也已修改法规,允许无后视镜的车辆上路,鼓励用侧视摄像头取代后视镜,美国国家公路交通安全局近期也承诺将修改法规,取消无后视镜的车辆不允许上路的限制。 我们认为,侧视摄像头取代后视镜不仅可以降低风阻,还可以覆盖盲区,更加安全,未来将成为发展趋势。

汽车后视镜盲区

全景泊车系统调用车身周围多个摄像头,助泊车开启“上帝视角”。 全景泊车系统通过安装在车身周围的多个超广角摄像头,同时采集车辆四周的影像,经过图像处理单元矫正和拼接之后,形成一副车辆四周的全景俯视图,实时传送至中控台的显示设备上。驾驶员坐在车中即可以“上帝视角”直观地看到车辆所处的位置以及车辆周报的障碍物,从容操纵泊车入位或通过复杂路面,有效减少刮蹭、碰撞等事故的发生。

全景泊车系统的图像拼接技术

车载摄像头应用广泛且价格相对低廉,是最基本最常见的传感器,未来市场空间将超百亿人民币。 摄像头对于多个 ADAS 功能必不可少,未来单价也有望继续走低,将带动车载摄像头市场空间快速增长。根据 HIS 的估算,全球车载摄像头出货量将从 2014 年的 2800万枚增长到 2020 年的 8300 万枚,复合增长率达 20%。据此估算,全球车载摄像头市场规模将从2015年的 62亿人民币增长到2020年的133亿人民币,年复合增长率将达16%。消费区域主要在美洲、欧洲、亚太等地,其中亚太地区将成为增长最快的市场。

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