【灼鼎咨詢】【預(yù)覽版】行業(yè)知識(shí)報(bào)告 -汽車智能傳感器（新能源汽車激光雷達(dá)攝像頭自動(dòng)駕駛）

掃碼關(guān)注「灼鼎咨詢」公眾號(hào)免費(fèi)領(lǐng)取行業(yè)報(bào)告關(guān)于行業(yè)知識(shí)報(bào)告——在“信息爆炸”的當(dāng)下，知識(shí)接收與學(xué)習(xí)的需求愈加迫切，終身學(xué)習(xí)的重要性不言而喻。我們悉心構(gòu)建，希望憑借自身專業(yè)能力及信息資源用心為您提供“包羅萬(wàn)象”的行業(yè)知識(shí)報(bào)告；我們精心打磨，力求每篇報(bào)告都能匯聚該行業(yè)更全面、更動(dòng)態(tài)、更深入的知識(shí)理論與市場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)；我們實(shí)時(shí)關(guān)注，及時(shí)洞察行業(yè)動(dòng)態(tài)，總覽行業(yè)全景：助力“小白”知識(shí)速覽、“大神”信息同步。我們希望成為您快速了解新行業(yè)的重要幫手。我們相信每個(gè)意見和建議都會(huì)為報(bào)告閱讀者創(chuàng)造價(jià)值，倘若當(dāng)前報(bào)告存在疏漏或是您其他可補(bǔ)充的關(guān)鍵信息，可隨時(shí)聯(lián)系我們，我們始終歡迎并接受您所提出的建設(shè)性意見。我們將按一定優(yōu)先級(jí)進(jìn)行篩選后，定期或并不定期進(jìn)行報(bào)告優(yōu)化及數(shù)據(jù)更新。我們相信知識(shí)共創(chuàng)的力量。u名詞解釋u參考文獻(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)可以對(duì)信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中的所有車輛工業(yè)4.0背景下，智慧工廠“數(shù)字化”建汽車電子消費(fèi)電子工業(yè)制造醫(yī)療汽車電子消費(fèi)電子工業(yè)制造醫(yī)療其他環(huán)境1709.124.20%14.70%21.10%7.20%11.80%21%32.30%17.70%15.60%5.50%24.20%14.70%21.10%7.20%11.80%21%32.30%17.70%15.60%5.50%23.20%5.70%全球1606.31521.11393.2283.3320.1358.1391.22018年2019年2020年2021E數(shù)據(jù)來源：賽迪顧問，灼鼎咨詢整理數(shù)據(jù)來源：天風(fēng)證券，灼鼎咨詢整理第二代傳感器：固態(tài)傳感器第一代傳感器：結(jié)構(gòu)傳感器定義：微型計(jì)算機(jī)技術(shù)與檢測(cè)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，使傳感器具有人工智能的特性集成傳感器是硬件性能的巔峰時(shí)代，智能傳感器則是將硬件第二代傳感器：固態(tài)傳感器第一代傳感器：結(jié)構(gòu)傳感器定義：微型計(jì)算機(jī)技術(shù)與檢測(cè)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，使傳感器具有人工智能的特性集成傳感器是硬件性能的巔峰時(shí)代，智能傳感器則是將硬件傳感器和軟件技術(shù)結(jié)合。如果說互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代里傳感器與芯片的重要性不相上下，那么物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代里，傳感器的重要性則高于芯片。定義：利用特殊材料的特性進(jìn)行信號(hào)識(shí)別和轉(zhuǎn)換如半導(dǎo)體、磁性材料傳感器等：利用材料的特性制成相應(yīng)的聲學(xué)、力學(xué)、光學(xué)傳感器等。集成傳感器的作用就是一次實(shí)現(xiàn)上述單個(gè)傳感器可以實(shí)現(xiàn)的功能，如手機(jī)中的指紋傳感器就是光、壓力、溫度等多種傳感器的集合體。第三代傳感器：智能傳感器定義：利用結(jié)構(gòu)參量對(duì)信號(hào)進(jìn)行識(shí)別和轉(zhuǎn)換如電阻式傳感器體重秤：通過體重導(dǎo)致金屬發(fā)生形狀變化，形狀的不同會(huì)引起電阻和電流的變化，這樣指針或者數(shù)字就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變化。99傳感器非電學(xué)量視覺聽覺嗅覺味覺觸覺傳感器非電學(xué)量視覺聽覺嗅覺味覺觸覺例如光敏傳感器聲敏傳感器氣敏傳感器化學(xué)傳感器壓敏、溫敏、流體傳感器等光照角度位移速度聲照壓力溫度濕度被測(cè)量物理量信號(hào)被測(cè)量物理量信號(hào)敏感元件變換電路轉(zhuǎn)換元件敏感元件變換電路轉(zhuǎn)換元件供電供電供電供電輔助電源輔助電源原理：外界的感知由敏感元件直接測(cè)量，并輸出與被測(cè)量有確定關(guān)系的物理量信號(hào)；轉(zhuǎn)換元件的作用是將敏感元件輸出的物理量信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；變換電路負(fù)責(zé)對(duì)轉(zhuǎn)換元件輸出的電信號(hào)進(jìn)行放大調(diào)制；轉(zhuǎn)換元件和變換電路一般還需要輔助電源供電。敏感元件種類：據(jù)其基本感知功能可分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件十大類。按構(gòu)成按構(gòu)成按用途按原理基本型傳感器：是一種最基本的單個(gè)變換裝置。按用途按原理基本型傳感器：是一種最基本的單個(gè)變換裝置。組合型傳感器：是由不同單個(gè)變換裝置組合而構(gòu)成的應(yīng)用型傳感器：是基本型傳感器或組合型傳感器與其他機(jī)構(gòu)組合而構(gòu)成的傳感器。壓力敏和力敏傳感器、位置傳感器、液位傳感器、能耗傳感器、速度傳感器、加速度傳感器、射線輻射傳感器、熱敏傳感器。振動(dòng)傳感器、濕敏傳感器、磁敏傳感器、氣敏傳感器、真空度傳感器、生物傳感器等。按測(cè)量目物理型傳感器：利用被測(cè)量物質(zhì)的某些物理性質(zhì)發(fā)生明顯變化的特性制化學(xué)型傳感器：利用能把化學(xué)物質(zhì)的成分、濃度等化學(xué)量轉(zhuǎn)化成電學(xué)量的敏感元件制成的。生物型傳感器：利用各種生物或生物物質(zhì)的特性做成的，用以檢測(cè)與識(shí)別生物體內(nèi)化學(xué)成分的傳感器。按輸出信號(hào)按輸出信號(hào)主動(dòng)型傳感器：主動(dòng)型傳感器：分為作用型和反作用型，此種傳感器對(duì)被測(cè)對(duì)象能發(fā)出一定探測(cè)信號(hào)，能檢測(cè)探測(cè)信號(hào)在被測(cè)對(duì)象中所產(chǎn)生的變化，或者由探測(cè)信號(hào)在被測(cè)對(duì)象中產(chǎn)生某種效應(yīng)而形成信號(hào)。檢測(cè)探測(cè)信號(hào)變化方式的稱為作用型，檢測(cè)產(chǎn)生響應(yīng)而形成信號(hào)方式的稱為反作用型。作用型如雷達(dá)與無(wú)線電頻率范圍探測(cè)器，反作用型如光聲效應(yīng)分析裝置與激光分被動(dòng)型傳感器：只是接收被測(cè)對(duì)象本身產(chǎn)生的信號(hào)，如紅外輻射溫度計(jì)、紅外攝像裝置等。按作用形式模擬傳感器：將被測(cè)量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào)。數(shù)字傳感器：將被測(cè)量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出信號(hào)（包括直接和間接轉(zhuǎn)換）。膺數(shù)字傳感器：將被測(cè)量的信號(hào)量轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)或短周期信號(hào)的輸出（包括直接或間接轉(zhuǎn)開關(guān)傳感器：當(dāng)一個(gè)被測(cè)量的信號(hào)達(dá)到某個(gè)特定的閾值時(shí)，傳感器相應(yīng)地輸出一個(gè)設(shè)定的低電平或高電平信號(hào)。nn接觸式圖像傳感器n射頻傳感器雷達(dá)傳感器指紋傳感器w磁傳感器3D傳感器氣體傳感器光譜傳感器其他數(shù)據(jù)來源：天風(fēng)證券，灼鼎咨詢整理1工作原理2雷達(dá)回波可收集的有效信息1工作原理2雷達(dá)回波可收集的有效信息?發(fā)射機(jī)在定時(shí)器控制下，產(chǎn)生高頻大功率的脈沖串，通過收發(fā)開關(guān)到達(dá)定向天線，以電磁波形式向外輻射。在天線控制設(shè)備的控制下，天線波束按照指定方向在空間掃描，當(dāng)電磁波照射到目標(biāo)上，二次散射電磁波的一部分到達(dá)雷達(dá)天線，經(jīng)收發(fā)開關(guān)至接收機(jī)，進(jìn)行放大、混頻和檢波處理后，送到雷達(dá)終端設(shè)備，能判斷目標(biāo)的存在、方位、距離、速度等。?斜距R:雷達(dá)到目標(biāo)的直線距離。?方位角α:目標(biāo)斜距R在水平面上的投影與某一起始方向(正北、正南或其它參考方向)在水平面上的夾角。?俯仰角β：斜距R與它在水平面上的投影在鉛垂面上的夾角，有時(shí)也稱為傾角或高低角。??測(cè)量距離原理是測(cè)量發(fā)射脈沖與回波脈沖之間的時(shí)間差，因電磁波以光速傳播，據(jù)此就能換算成雷達(dá)與目標(biāo)的精確距離。即飛行時(shí)間法ToF（Timeofflight基于信號(hào)撞擊物體并反射回來所花費(fèi)的時(shí)間間接測(cè)量距離和速度。其中，R為目標(biāo)到雷達(dá)的單程距離，?t為電磁波往返于目標(biāo)與雷達(dá)之間的時(shí)間間隔，C為電磁波的傳播速率3測(cè)距原理3測(cè)距原理發(fā)射機(jī)頻率綜合器接收機(jī)信號(hào)處理器電源組合天線單元構(gòu)成結(jié)構(gòu)各種雷達(dá)的具體用途和結(jié)構(gòu)不盡相同，但基本形式一致，包括：同步設(shè)備雷達(dá)整機(jī)工作的頻率和時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射機(jī)產(chǎn)生大功率射頻脈沖收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)收發(fā)共用一副天線必需，完成天線與發(fā)射機(jī)和接收機(jī)連通之間的切換天線發(fā)射機(jī)頻率綜合器接收機(jī)信號(hào)處理器電源組合天線單元構(gòu)成結(jié)構(gòu)各種雷達(dá)的具體用途和結(jié)構(gòu)不盡相同，但基本形式一致，包括：同步設(shè)備雷達(dá)整機(jī)工作的頻率和時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射機(jī)產(chǎn)生大功率射頻脈沖收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)收發(fā)共用一副天線必需，完成天線與發(fā)射機(jī)和接收機(jī)連通之間的切換天線將發(fā)射信號(hào)向空間定向輻射，并接收目標(biāo)回波接收機(jī)把回波信號(hào)放大，檢波后用于目標(biāo)檢測(cè)、顯示或其它雷達(dá)信號(hào)處理顯示器顯示目標(biāo)回波，指示目標(biāo)位置。天線控制(伺服)裝置：控制天線波束在空間掃描電源設(shè)備、數(shù)據(jù)錄取設(shè)備、抗干擾設(shè)備等輔助 顯控終端供電系統(tǒng)分類按雷達(dá)信號(hào)形式脈沖雷達(dá)、連續(xù)波雷達(dá)、脈部壓縮雷達(dá)和頻率捷變雷達(dá)等按角跟蹤方式單脈沖雷達(dá)、圓錐掃描雷達(dá)和隱蔽圓錐掃描雷達(dá)等按目標(biāo)測(cè)量的參數(shù)測(cè)高雷達(dá)、二坐標(biāo)雷達(dá)、三坐標(biāo)雷達(dá)和敵我識(shí)對(duì)雷達(dá)、多站雷達(dá)等按雷達(dá)采用的技術(shù)和信號(hào)處理的方式相參積累和非相參積累、動(dòng)目標(biāo)顯示、動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)、脈沖多普勒雷達(dá)、合成孔徑雷達(dá)、邊掃描邊跟蹤雷達(dá)按天線掃描方式機(jī)械掃描雷達(dá)、相控陣?yán)走_(dá)等按雷達(dá)頻段超視距雷達(dá)、微波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)以及激光雷達(dá)等波長(zhǎng)頻率應(yīng)用早期雷達(dá)系統(tǒng)10-100m海岸雷達(dá)系統(tǒng)，超遠(yuǎn)程電離層雷達(dá)0.3-1m遠(yuǎn)程（彈道導(dǎo)彈預(yù)警），地面滲透，植物滲透15-30cm遠(yuǎn)程空中交通管制和檢測(cè)7.5-15cm遠(yuǎn)程氣象雷達(dá)，海洋雷達(dá)3.75-7.5cm4-8GHz衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器，氣象雷達(dá)2.5-3.75cm8-12GHz地面檢測(cè)，機(jī)場(chǎng)雷達(dá)，導(dǎo)彈制導(dǎo)，船舶，氣象，中等分辨率測(cè)繪1.67-2.5cm高分辨率測(cè)繪，衛(wèi)星高度計(jì)1.11-1.67m云層檢測(cè)，汽車偵測(cè)超速0.75-1.11cm27-40GHz攝像雷達(dá)，汽車紅燈檢測(cè)1-10mm30-300GHz毫米波雷達(dá)5-7.5mm40-60GHz軍事通信4-6mm50-75GHz被大氣層吸收2.7-4mm75-110GHz汽車?yán)走_(dá)，高分辨率氣象觀測(cè)和成像車載雷達(dá)分類?車載雷達(dá)分類?故根據(jù)波長(zhǎng)的不同，車載雷達(dá)又分為激光雷達(dá)（波長(zhǎng)分為905nm和1550nm毫米波雷達(dá)（波長(zhǎng)為1-10mm超聲波雷達(dá)（波長(zhǎng)<2cm）MEMS傳感器系統(tǒng)原理圖提升單車信息化水平的傳提升單車信息化水平的傳統(tǒng)MEMS傳感器，也稱微機(jī)電傳感器角色過程中進(jìn)行信息的反饋，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，是汽車的“神經(jīng)元”壓力傳感器電流傳感器電容傳感器位置傳感器溫度傳感器速度傳感器傳傳!信息存儲(chǔ)執(zhí)行器模擬信號(hào)處理數(shù)字信號(hào)處理模擬信號(hào)處理 !信息存儲(chǔ)執(zhí)行器模擬信號(hào)處理數(shù)字信號(hào)處理模擬信號(hào)處理 穩(wěn)定 化學(xué) 其他與其他微系統(tǒng)的通訊接口（光、電、磁）智能傳感器主要為無(wú)人駕駛提供支持的智能傳感器角色智能傳感器則直接向外界收集信息，是無(wú)人駕駛車輛的“智能傳感器主要為無(wú)人駕駛提供支持的智能傳感器角色智能傳感器則直接向外界收集信息，是無(wú)人駕駛車輛的“眼睛”汽車傳感器!運(yùn)動(dòng)信息狀態(tài)其他激光雷達(dá)毫米波雷達(dá)超聲波雷達(dá)車載攝像頭發(fā)射及接收激光，以此判斷距離發(fā)射及接收激光，以此判斷距離激光雷達(dá)毫米波雷達(dá)智能傳感器基礎(chǔ)原理發(fā)射及接收毫米波，根據(jù)時(shí)間差判斷距離發(fā)射及接收毫米波，根據(jù)時(shí)間差判斷距離發(fā)射及接收超聲波，根據(jù)時(shí)間差判斷距離發(fā)射及接收超聲波，根據(jù)時(shí)間差判斷距離超聲波雷達(dá)通過攝像頭拍攝周邊環(huán)境，進(jìn)行信息采集與識(shí)別通過攝像頭拍攝周邊環(huán)境，進(jìn)行信息采集與識(shí)別車載攝像頭），圖為Velodyne公司的64線激光雷達(dá)HDL_64E激光雷達(dá)的安裝位置一般位于車頂77GHz毫米波產(chǎn)品77GHz毫米波產(chǎn)品結(jié)構(gòu)因毫米波雷達(dá)具有較強(qiáng)的穿透性，可以輕易地穿透塑料等材質(zhì)，因此常被安裝到汽車的保險(xiǎn)杠上面。??本報(bào)告為灼鼎咨詢