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自动驾驶汽车传感器全球市场大起底

放大字体 缩小字体 发布日期:2017-05-31 18:32:16   来源:新能源汽车网  编辑:全球新能源汽车网  浏览次数:471


2015年全球车载毫米波雷达主要供应商及市场份额(单位:%)

低成本CMOS解决方案有望加快市场开启。目前77GHz毫米波雷达系统单价大约在250欧元左右,高昂的价格限制了毫米波雷达的车载化应用。毫米波雷达的收发器芯片普遍使用SiGe双极型晶体管等特殊半导体,但是随着半导体技术的进步,被广泛用于数字电路且成本相对较低的CMOS,也可被用于毫米波电路。

CMOS与传统SiGe双极型晶体管相比,由于在低电压条件下也可运行,因此可降低耗电量。虽然CMOS存在低频区噪声偏大的问题,但两者在毫米波区域(76-81GHz)具有大致同等的性能,未来车载毫米波雷达主流频段是77-79GHz,因此CMOS低频区噪声大的问题并不太突出。由于目前全球CMOS产业链已较为成熟,可大批量生产,未来若能用CMOS替代SiGe双极型晶体管,毫米波雷达的成本有望显著下降,市场也有望加快开启。

自动驾驶汽车传感器全球市场大起底

两种毫米波雷达收发器芯片工艺技术比较

目前Fujitsu研究所已成功研发出采用CMOS工艺的4通道接收芯片。Fujitsu研发的此款产品不仅与现行SiGe产品具有同等的高频功能,还成功解决了低频区噪声问题。而新的CMOS芯片比传统的SiGe芯片降低了一半左右的电耗,还可以实现量产和低成本化。Fujitsu预计2018年左右,该产品可以实现量产化,采用该技术的毫米波雷达的成本也有望大幅降低。低成本化有望加快引爆车载毫米波雷达市场。

(3)车载毫米波雷达国产化大潮将至

车载毫米波雷达国产化在即,24GHz产品技术已获突破,77GHz产品正加紧研发。前端单片微波集成电路(MMIC)是毫米波雷达的关键部件,MMIC技术主要被国外零部件巨头垄断,国内在此领域尚处于起步阶段。但国内部分公司经过几年的研发,24GHz车载雷达技术已获得突破,产品即将问世。77GHz产品的研制由于受到国外的技术封锁,目前大多还处于研发试验阶段。我们预计,随着智能汽车行业的快速发展,将开启对毫米波雷达的大量需求,国内相关公司将加速研发,77GHz产品有望在未来三年内实现国产化。

自动驾驶汽车传感器全球市场大起底

国内毫米波雷达相关企业及单位研发进展

汽车智能化浪潮汹涌,ADAS资源整合是关键。汽车智能化水平的提升使得国内整车厂商对ADAS系统的需求巨大,而整车厂商对整套ADAS系统的需求比单一传感器的需求更为强烈,拥有整套ADAS技术(感知、控制、执行)的公司将更有竞争力。因此我们认为,国内大型厂商(一级、二级供应商)将十分关注对ADAS前端(感知)、中端(控制)、后端(执行)资源的整合,率先掌握稀缺资源就会拥有先发优势,更容易在智能驾驶的潮流中脱颖而出。

关注车载毫米波雷达市场并购机会。国内在毫米波雷达研发方面起步较晚,拥有24GHz产品技术的公司还较少,而掌握77GHz产品技术的公司更是凤毛麟角,是市场上非常稀缺的资源。因此我们认为,掌握车载毫米波雷达核心技术的公司将是国内大型厂商、上市公司十分重视的资源,要关注市场上存在的潜在并购机会。如2015年12月16日,亚太股份控股股东亚太机电集团与杭州智波科技有限公司签订合作协议,以700万元增资智波科技获10%的股权,引进车载毫米波雷达项目。

激光雷达:功能强大成本大幅降低可期

激光雷达是军转民的高精度雷达技术。激光雷达的应用一开始主要为军事领域,受到了各国军事部门的极大关注。相比普通雷达,激光雷达可提供高分辨率的辐射强度几何图像、距离图像、速度图像。按用途和功能划分,有跟踪激光雷达、制导激光雷达、火控激光雷达、气象激光雷达、水下激光雷达等,可适应不同战场环境。在民用领域中,激光雷达因其在测距测速、三维建模等领域的优越性能也被广泛应用。

激光雷达性能精良,是无人驾驶的最佳技术路线。激光雷达相对于其他自动驾驶传感器具有非常优越的性能:

1)分辨率高。激光雷达可以获得极高的角度、距离和速度分辨率。通常激光雷达的角分辨率不低于0.1mard也就是说可以分辨3km距离上相距0.3m的两个目标,并可同时跟踪多个目标;距离分辨率可达0.1m;速度分辨率能达到10m/s以内。如此高的距离、速度分辨率意味着激光雷达可以利用多普勒成像技术获得非常清晰的图像。

2)精度高。激光直线传播、方向性好、光束非常窄,弥散性非常低,因此激光雷达的精度很高。

3)抗有源干扰能力强。与微波、毫米波雷达易受自然界广泛存在的电磁波影响的情况不同,自然界中能对激光雷达起干扰作用的信号源不多,因此激光雷达抗有源干扰的能力很强。

激光雷达可以分为一维激光雷达、二维激光雷达、三维激光扫描仪、三维激光雷达等。其中一维激光雷达主要用于测距测速等,二维激光雷达主要用于轮廓测量、物体识别、区域监控等,三维激光雷达可以实现实时三维空间建模。

车载三维激光雷达一般安装在车顶,可以高速旋转,以获得周围空间的点云数据,从而实时绘制出车辆周边的三维空间地图;同时,激光雷达还可以测量出周边其他车辆在三个方向上的距离、速度、加速度、角速度等信息,再结合GPS地图计算出车辆的位置,这些庞大丰富的数据信息传输给ECU分析处理后,以供车辆快速做出判断。

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关键词: 雷达 毫米波 激光


 
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