無人駕駛傳感器技術(shù)發(fā)展產(chǎn)業(yè)分析

1無人駕駛傳感器技術(shù)發(fā)展產(chǎn)業(yè)分析2一、汽車傳感器和無人駕駛行業(yè)簡介 4(一)汽車傳感器簡介 4(二)無人駕駛簡介 4二、毫米波雷達 6(一)簡介 6(二)特點分析 61.優(yōu)勢 62.劣勢 6(三)核心產(chǎn)品 7(四)應(yīng)用領(lǐng)域 8(五)行業(yè)現(xiàn)狀 91.國際市場 92.國內(nèi)市場 9(六)行業(yè)未來發(fā)展 101.市場規(guī)模 102.短期發(fā)展趨勢 103.長期發(fā)展趨勢 11三、攝像頭技術(shù) 12(一)簡介 12(二)特點分析 121.優(yōu)勢 122.劣勢 12(三)核心產(chǎn)品 14(四)應(yīng)用領(lǐng)域 14(五)行業(yè)現(xiàn)狀 151.單目攝像頭領(lǐng)域 152.攝像頭產(chǎn)業(yè)鏈 16(六)行業(yè)未來發(fā)展 161.市場規(guī)模 162.短期發(fā)展趨勢 173.長期發(fā)展趨勢 18四、激光雷達 19(一)簡介 19(二)特點分析 191.優(yōu)勢 192.劣勢 20(三)核心產(chǎn)品 20(四)行業(yè)現(xiàn)狀 2131.國際市場 212.國內(nèi)市場 21(五)行業(yè)未來發(fā)展 211.市場規(guī)模 212.短期發(fā)展趨勢 223.長期發(fā)展趨勢 23五、無人駕駛產(chǎn)業(yè)前瞻 23(一)主要應(yīng)用場景和技術(shù)線路 231.公共交通 242.物流和快遞 243.軍事、農(nóng)業(yè)方面的微縮型無人車 24(二)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀 251.國際龍頭企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 252.國內(nèi)龍頭企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 25(三)市場情況分析 261.資本支持 262.政策支持 26(四)產(chǎn)業(yè)趨勢 271.市場規(guī)模 27 4.制約因素 294一、汽車傳感器和無人駕駛行業(yè)簡介(一)汽車傳感器簡介汽車傳感器運用不同的智能傳感器技術(shù)(比如激光、超種工況信息，并把信息轉(zhuǎn)換為電信號輸入給計算機，起到預(yù)知危險、輔助駕駛員判斷、無人化駕駛的作用。多種傳感器融合是汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大趨勢，也是奠定無人駕駛技術(shù)的基石。本文主要介紹其中毫米波雷達，激光以及攝像頭這三類傳感器的基本情況、特點、應(yīng)用和未來發(fā)展。上述三類傳感為：傳感器類別(二)無人駕駛簡介無人駕駛技術(shù)的研發(fā)不是一步登天，而是逐步進步的過在操作執(zhí)行、環(huán)境監(jiān)控、動態(tài)建始人物和形勢情景。ADAS系統(tǒng)處在L2-3的位置，而無人駕駛是L5，即完全自動化駕駛5階段。這個系統(tǒng)的主要作用是時刻收集汽車運行時的信息，在緊急情況下在駕駛員主觀反應(yīng)之前作出主動判斷和預(yù)防措施，來達到預(yù)防和輔助的作用，并減少汽車事故的發(fā)生。值得注意的是，ADAS并不是自動駕駛，核心只是環(huán)境感知，L4-L5階段，汽車能夠?qū)崿F(xiàn)無人駕駛。無人駕駛汽車也稱為輪式移動機器人，主要依靠車內(nèi)的以計算機系統(tǒng)為主的智能駕駛儀來實現(xiàn)無人駕駛的目的。無人駕駛?cè)诤狭硕喾N傳感器技術(shù)，而無人汽車的本質(zhì)是一種全新的能夠自主導航的移動機器人，以人工智能取代駕駛者，其核心技術(shù)屬于人工智能范疇。6二、毫米波雷達(一)簡介毫米波雷達波長為1-10nm，頻率為30-300GHz，介于厘米波和光波之間，因此毫米波兼有微波制導和光電制導的優(yōu)(二)特點分析1.優(yōu)勢毫米波雷達主要有以下五方面優(yōu)勢：一是可以快速準確獲取車身周圍信息，如相對距離、相對速度、角度、是否有物體、運動方向等；二是具有全天候(大雨天除外)、全天時引頭穿透霧、煙、灰塵能力強；三是性價比高，與激光雷達的造價相比，毫米波雷達成本低；四是易安裝和空間分辨率高，同厘米波導引頭相比，毫米波雷達具有體積小、質(zhì)量輕和空間分辨率高的特點；五是穩(wěn)定，可成像，毫米波可識別力。2.劣勢與其他波長雷達傳感器技術(shù)相比，毫米波雷達的抗干擾性能還是有明顯優(yōu)勢。此外，毫米波雷達對人體檢測效果較差，比7較適用于保持車距和倒車。穿透能力強、穩(wěn)定性好不易受天氣情況和夜間影響(大雨天除外)(三)核心產(chǎn)品米級的雷達。目前國內(nèi)外主流汽車毫米波雷達頻段為24GHz (用于短中距離雷達，即15-30米)和77GHz(用于長距離仍在進步，制造難度更大，成本費用更高昂。但隨著近年來技術(shù)的突破，成本會慢慢降低，77GHz將成為毫米波雷達的以及產(chǎn)品國產(chǎn)化。8(四)應(yīng)用領(lǐng)域毫米波技術(shù)通常與攝像頭一起配合，應(yīng)用于高級駕駛輔傳感器圍毫米紅外攝像頭(夜警系毫米警系度、危險員得駛、故方障礙物毫米側(cè)后9(五)行業(yè)現(xiàn)狀1.國際市場日本這三個國家獨占鰲頭。從全球競爭格局來看，全球毫米波雷達市場被博世、大陸集團、天合汽車集團、法雷奧、海拉、德爾福、電裝、奧托立夫、富士通等廠商分享。2.國內(nèi)市場中國24GHz毫米波雷達市場主要由法雷奧、海拉和博世術(shù)核心零部件的市場需求也快速增長，下面是國內(nèi)毫米波雷達企業(yè)進展狀況一覽：(六)行業(yè)未來發(fā)展1.市場規(guī)模由于國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)消費結(jié)構(gòu)的升級，無人駕駛汽車市場需求的擴大帶動了毫米波雷達市場的爆發(fā)式增長。目前單個毫雷達需求量約為770萬個，預(yù)計到2020年，市場規(guī)?；?qū)?億元，同比增長32%。市場規(guī)模預(yù)測示意圖如下：2.短期發(fā)展趨勢短期來看，國產(chǎn)毫米波雷達暫時落后，正在奮起直追。汽及日本為代表的發(fā)達國家內(nèi)展開。目前毫米波雷達技術(shù)，特裝等公司壟斷。博世和大陸全球市場占有率并列第一，均為在該領(lǐng)域市場占有率全球第一。而國內(nèi)在汽車毫米波雷達技產(chǎn)業(yè)化，但該行業(yè)已日益受到重視，人才、資本不斷向該行來有望在國際上取得一席之地。3.長期發(fā)展趨勢以長遠的目光分析，毫米波雷達是汽車三大傳感器種類中比較有優(yōu)勢，有望最先實現(xiàn)國產(chǎn)化的技術(shù)。攝像頭核心零部件技術(shù)CMOS感光芯片主要掌握在索尼、三星等日韓企業(yè)達成本高昂，門檻高，商業(yè)化困難，短期內(nèi)難實現(xiàn)大的突破。毫米波雷達近年來國內(nèi)技術(shù)取得了一定突破，專注毫米波雷達系統(tǒng)的公司如沈陽承泰，廈門意行等有一定的成績，產(chǎn)品可能不久后面世。比，77GHz體積更小、探測距離更遠、帶寬更大、直線型較用的中短距離可能會被攝像頭所替代。在2015年的世界無段都可用于車載雷達。國際化頻率大統(tǒng)一的背景下，符合國際化標準需求的產(chǎn)品有更強的生命力。77GHz是全球毫米波車載雷達發(fā)展的趨勢。此外，毫米波雷達將逐漸覆蓋低端市場。毫米波雷達技術(shù)目前多運用于高端車型，比如奔馳最頂米波雷達。相比精度更高、成本更高的激光雷達，毫米波雷達抗環(huán)境干擾能力強、穩(wěn)定性高、應(yīng)用范圍廣，隨著技術(shù)進步，成本下降，向低端車型普及是必然的進程。(一)簡介車載攝像頭技術(shù)是通過鏡頭采集圖像后，感光組件電路及控制組件對圖像進行處理并轉(zhuǎn)換成電腦能處理的數(shù)字信號，通過對每一幀畫面的算法處理，識別物體，判斷路況，感知車輛周邊的路況情況。硬件方面，車載攝像頭主要由CMOS鏡頭(包括lens和光感芯片等)、芯片、其他物料(內(nèi)(二)特點分析1.優(yōu)勢攝像頭最大的優(yōu)勢是作為唯一能識別物體的汽車傳感器技術(shù)，其樣本識別功能無可比擬。在將圖像處理成二維數(shù)用雙目定位，估算物體與本車的相對距離和相對速度。其次，攝像頭的分辨率高，可以探測到物體的質(zhì)地和顏色。同時攝像頭的技術(shù)較成熟，應(yīng)用廣泛，價格較其他雷達技術(shù)更低廉。2.劣勢攝像頭的樣本識別功能雖然強大，但是正是由于依賴樣本識別，攝像頭應(yīng)用于測距領(lǐng)域以及物體識別領(lǐng)域無法保障100%的穩(wěn)定性。如果物體是未覆蓋到的樣本，那么將無法被的成功率不超過80%。并且攝像頭在識別行人方面也具有不穩(wěn)定性，會存在無法將著裝顏色與背景相似的行人、搬運重物的行人或者穿著吉祥物套裝的行人識別出來的可能性。此外，攝像頭的識別功能對天氣以及光影要求高。在逆光或者技術(shù)下，會嚴重影響樣本識別的成功率。因此，在自動駕駛的領(lǐng)域中，攝像頭技術(shù)的使用不能夠脫離與其他傳感器技術(shù)的合并，只能作為雷達輔助傳感器。是唯一能識別物體的汽車傳器(三)核心產(chǎn)品主要分為前視、后視、側(cè)視、以及內(nèi)置。其中前視攝像頭更需要復雜的算法和芯片。下圖是攝像頭安裝位置及特點：前視攝像頭根據(jù)不同的技術(shù)類型，分為單目攝像頭和雙目攝像頭兩種路線。以下是前視攝像頭技術(shù)的分類和比較：(四)應(yīng)用領(lǐng)域子系統(tǒng)技術(shù)中，因此與毫米波雷達的技術(shù)應(yīng)用有很大的重合傳感器頭系統(tǒng)(LDW)、(LKA)別道路上車道線頭(夜晚)其危險度系統(tǒng)、測前方車輛及速度、方位、頭側(cè)|后方障礙物檢測車輛側(cè)后方出現(xiàn)的車、人及其他障礙物，避免因駕駛員盲點而出(五)行業(yè)現(xiàn)狀1.單目攝像頭領(lǐng)域汽車攝像頭相對于手機攝像頭，面臨的使用環(huán)境更加惡劣，需要滿足耐高溫、抗震、防磁、穩(wěn)定等多項要求。ADAS制作工藝要求也高，在正式成為供應(yīng)商之前要通過大量的不同種類的嚴格測試，一旦進入整車廠商的供應(yīng)系統(tǒng)就會形成很高的壁壘，很難被替代，替換成本也非常高。Mobileye在單目攝像頭技術(shù)方面獨占鰲頭，難以被逾越。DAS攝像頭市場。公司提供芯片搭載系統(tǒng)和計算機視覺算法運行智能前燈控制，交通標志識別、僅視覺自適應(yīng)巡航控制等功2.攝像頭產(chǎn)業(yè)鏈攝像頭產(chǎn)業(yè)鏈中，各個環(huán)節(jié)的元件主要被國外公司所壟斷，國產(chǎn)有部分優(yōu)勢，但是總體不夠理想。上游元件主要包森等國外