无人驾驶传感器技术发展产业分析

1无人驾驶传感器技术发展产业分析2一、汽车传感器和无人驾驶行业简介 4(一)汽车传感器简介 4(二)无人驾驶简介 4二、毫米波雷达 6(一)简介 6(二)特点分析 61.优势 62.劣势 6(三)核心产品 7(四)应用领域 8(五)行业现状 91.国际市场 92.国内市场 9(六)行业未来发展 101.市场规模 102.短期发展趋势 103.长期发展趋势 11三、摄像头技术 12(一)简介 12(二)特点分析 121.优势 122.劣势 12(三)核心产品 14(四)应用领域 14(五)行业现状 151.单目摄像头领域 152.摄像头产业链 16(六)行业未来发展 161.市场规模 162.短期发展趋势 173.长期发展趋势 18四、激光雷达 19(一)简介 19(二)特点分析 191.优势 192.劣势 20(三)核心产品 20(四)行业现状 2131.国际市场 212.国内市场 21(五)行业未来发展 211.市场规模 212.短期发展趋势 223.长期发展趋势 23五、无人驾驶产业前瞻 23(一)主要应用场景和技术线路 231.公共交通 242.物流和快递 243.军事、农业方面的微缩型无人车 24(二)产业现状 251.国际龙头企业发展现状 252.国内龙头企业发展现状 25(三)市场情况分析 261.资本支持 262.政策支持 26(四)产业趋势 271.市场规模 27 4.制约因素 294一、汽车传感器和无人驾驶行业简介(一)汽车传感器简介汽车传感器运用不同的智能传感器技术(比如激光、超种工况信息，并把信息转换为电信号输入给计算机，起到预知危险、辅助驾驶员判断、无人化驾驶的作用。多种传感器融合是汽车产业发展的大趋势，也是奠定无人驾驶技术的基石。本文主要介绍其中毫米波雷达，激光以及摄像头这三类传感器的基本情况、特点、应用和未来发展。上述三类传感为：传感器类别(二)无人驾驶简介无人驾驶技术的研发不是一步登天，而是逐步进步的过在操作执行、环境监控、动态建始人物和形势情景。ADAS系统处在L2-3的位置，而无人驾驶是L5，即完全自动化驾驶5阶段。这个系统的主要作用是时刻收集汽车运行时的信息，在紧急情况下在驾驶员主观反应之前作出主动判断和预防措施，来达到预防和辅助的作用，并减少汽车事故的发生。值得注意的是，ADAS并不是自动驾驶，核心只是环境感知，L4-L5阶段，汽车能够实现无人驾驶。无人驾驶汽车也称为轮式移动机器人，主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶的目的。无人驾驶融合了多种传感器技术，而无人汽车的本质是一种全新的能够自主导航的移动机器人，以人工智能取代驾驶者，其核心技术属于人工智能范畴。6二、毫米波雷达(一)简介毫米波雷达波长为1-10nm，频率为30-300GHz，介于厘米波和光波之间，因此毫米波兼有微波制导和光电制导的优(二)特点分析1.优势毫米波雷达主要有以下五方面优势：一是可以快速准确获取车身周围信息，如相对距离、相对速度、角度、是否有物体、运动方向等；二是具有全天候(大雨天除外)、全天时引头穿透雾、烟、灰尘能力强；三是性价比高，与激光雷达的造价相比，毫米波雷达成本低；四是易安装和空间分辨率高，同厘米波导引头相比，毫米波雷达具有体积小、质量轻和空间分辨率高的特点；五是稳定，可成像，毫米波可识别力。2.劣势与其他波长雷达传感器技术相比，毫米波雷达的抗干扰性能还是有明显优势。此外，毫米波雷达对人体检测效果较差，比7较适用于保持车距和倒车。穿透能力强、稳定性好不易受天气情况和夜间影响(大雨天除外)(三)核心产品米级的雷达。目前国内外主流汽车毫米波雷达频段为24GHz (用于短中距离雷达，即15-30米)和77GHz(用于长距离仍在进步，制造难度更大，成本费用更高昂。但随着近年来技术的突破，成本会慢慢降低，77GHz将成为毫米波雷达的以及产品国产化。8(四)应用领域毫米波技术通常与摄像头一起配合，应用于高级驾驶辅传感器围毫米红外摄像头(夜警系毫米警系度、危险员得驶、故方障碍物毫米侧后9(五)行业现状1.国际市场日本这三个国家独占鳌头。从全球竞争格局来看，全球毫米波雷达市场被博世、大陆集团、天合汽车集团、法雷奥、海拉、德尔福、电装、奥托立夫、富士通等厂商分享。2.国内市场中国24GHz毫米波雷达市场主要由法雷奥、海拉和博世术核心零部件的市场需求也快速增长，下面是国内毫米波雷达企业进展状况一览：(六)行业未来发展1.市场规模由于国内汽车产业消费结构的升级，无人驾驶汽车市场需求的扩大带动了毫米波雷达市场的爆发式增长。目前单个毫雷达需求量约为770万个，预计到2020年，市场规模或将1亿元，同比增长32%。市场规模预测示意图如下：2.短期发展趋势短期来看，国产毫米波雷达暂时落后，正在奋起直追。汽及日本为代表的发达国家内展开。目前毫米波雷达技术，特装等公司垄断。博世和大陆全球市场占有率并列第一，均为在该领域市场占有率全球第一。而国内在汽车毫米波雷达技产业化，但该行业已日益受到重视，人才、资本不断向该行来有望在国际上取得一席之地。3.长期发展趋势以长远的目光分析，毫米波雷达是汽车三大传感器种类中比较有优势，有望最先实现国产化的技术。摄像头核心零部件技术CMOS感光芯片主要掌握在索尼、三星等日韩企业达成本高昂，门槛高，商业化困难，短期内难实现大的突破。毫米波雷达近年来国内技术取得了一定突破，专注毫米波雷达系统的公司如沈阳承泰，厦门意行等有一定的成绩，产品可能不久后面世。比，77GHz体积更小、探测距离更远、带宽更大、直线型较用的中短距离可能会被摄像头所替代。在2015年的世界无段都可用于车载雷达。国际化频率大统一的背景下，符合国际化标准需求的产品有更强的生命力。77GHz是全球毫米波车载雷达发展的趋势。此外，毫米波雷达将逐渐覆盖低端市场。毫米波雷达技术目前多运用于高端车型，比如奔驰最顶米波雷达。相比精度更高、成本更高的激光雷达，毫米波雷达抗环境干扰能力强、稳定性高、应用范围广，随着技术进步，成本下降，向低端车型普及是必然的进程。(一)简介车载摄像头技术是通过镜头采集图像后，感光组件电路及控制组件对图像进行处理并转换成电脑能处理的数字信号，通过对每一帧画面的算法处理，识别物体，判断路况，感知车辆周边的路况情况。硬件方面，车载摄像头主要由CMOS镜头(包括lens和光感芯片等)、芯片、其他物料(内(二)特点分析1.优势摄像头最大的优势是作为唯一能识别物体的汽车传感器技术，其样本识别功能无可比拟。在将图像处理成二维数用双目定位，估算物体与本车的相对距离和相对速度。其次，摄像头的分辨率高，可以探测到物体的质地和颜色。同时摄像头的技术较成熟，应用广泛，价格较其他雷达技术更低廉。2.劣势摄像头的样本识别功能虽然强大，但是正是由于依赖样本识别，摄像头应用于测距领域以及物体识别领域无法保障100%的稳定性。如果物体是未覆盖到的样本，那么将无法被的成功率不超过80%。并且摄像头在识别行人方面也具有不稳定性，会存在无法将着装颜色与背景相似的行人、搬运重物的行人或者穿着吉祥物套装的行人识别出来的可能性。此外，摄像头的识别功能对天气以及光影要求高。在逆光或者技术下，会严重影响样本识别的成功率。因此，在自动驾驶的领域中，摄像头技术的使用不能够脱离与其他传感器技术的合并，只能作为雷达辅助传感器。是唯一能识别物体的汽车传器(三)核心产品主要分为前视、后视、侧视、以及内置。其中前视摄像头更需要复杂的算法和芯片。下图是摄像头安装位置及特点：前视摄像头根据不同的技术类型，分为单目摄像头和双目摄像头两种路线。以下是前视摄像头技术的分类和比较：(四)应用领域子系统技术中，因此与毫米波雷达的技术应用有很大的重合传感器头系统(LDW)、(LKA)别道路上车道线头(夜晚)其危险度系统、测前方车辆及速度、方位、头侧|后方障碍物检测车辆侧后方出现的车、人及其他障碍物，避免因驾驶员盲点而出(五)行业现状1.单目摄像头领域汽车摄像头相对于手机摄像头，面临的使用环境更加恶劣，需要满足耐高温、抗震、防磁、稳定等多项要求。ADAS制作工艺要求也高，在正式成为供应商之前要通过大量的不同种类的严格测试，一旦进入整车厂商的供应系统就会形成很高的壁垒，很难被替代，替换成本也非常高。Mobileye在单目摄像头技术方面独占鳌头，难以被逾越。DAS摄像头市场。公司提供芯片搭载系统和计算机视觉算法运行智能前灯控制，交通标志识别、仅视觉自适应巡航控制等功2.摄像头产业链摄像头产业链中，各个环节的元件主要被国外公司所垄断，国产有部分优势，但是总体不够理想。上游元件主要包森等国外