2022年中国汽车传感器行业研究报告-2023-04-零部件

行行查简介 名词解释（1/2） 名词解释（2/2）传感器分类检测原理能量传递方式工业基础传感器检测参数敏感元件工作机理复合型传感器物世型传感器辅助电源转换元件制造材料光纤传感器压电敏传感器特种材料传感器变换元件传感器分类检测原理能量传递方式工业基础传感器检测参数敏感元件工作机理复合型传感器物世型传感器辅助电源转换元件制造材料光纤传感器压电敏传感器特种材料传感器变换元件应用场景农业传感器 工业传感器军用传感器特种传感器显示器 数据处理器 记录仪 物理量传感器物理量传感器有源传感器有源传感器化学量传感器化学量传感器无源传感器无源传感器生物量传感器生物量传感器力敏传感器力敏传感器光敏传感器离子敏传感器热敏传感器热敏传感器气体传感器离散传感器磁敏传感器磁敏传感器温度传感器电量传感器结构型传感器结构型传感器半导体传感器半导体传感器消费类传感器消费类传感器民生传感器民生传感器非电信号电信号力学热学光学声学非电信号电信号力学热学光学声学 信号转换 905nm/1,050nm 工作原理 工作原理技术结构器控制单元提供信号 当外界压力作用于陶瓷膜片时，当测量的外界压力通过通道传递分类用途工作原理 对车身高度进行调节 汽车压力传感器车高与转角传感器检测车身高度变化从而使ECU光电式对车身高度进行调节电阻式液位传感器液位、洗涤液液位、敏式方位传感器行检磁性原理 工作原理技术结构对座椅位置的自动调节 工作原理技术结构对座椅位置的自动调节 热敏电阻式温度传感器冷却液处、仪表板上等热电偶式温度传感器用于确定排气系统中的排气温度热敏铁氧体式温度传感器控制散热器的冷却风扇石蜡式气体温度传感器应用于控制老式化油器式发动机上的阀门开闭双金属片式气体温度传感器陀螺仪汽车惯性传感器单轴加速度传感器电荷输出式压电三轴加速度传感器线加速度传感器安全气囊主控制器应用传递碰撞强度信息适合用于低频测量、低成本且精度要求不高的车载监控应用电容式实时监测应型能处理静态加速度生成数据、带宽高满足多数动态测量应用压阻式车辆发生碰撞时陀螺仪汽车惯性传感器单轴加速度传感器电荷输出式压电三轴加速度传感器线加速度传感器安全气囊主控制器应用传递碰撞强度信息适合用于低频测量、低成本且精度要求不高的车载监控应用电容式实时监测应型能处理静态加速度生成数据、带宽高满足多数动态测量应用压阻式车辆发生碰撞时 应用于指示仪表，包括罗盘、转弯仪；与其他自动控制元件组成陀螺装置，包括陀螺稳定平应用于指示仪表，包括罗盘、转弯仪；与其他自动控制元件组成陀螺装置，包括陀螺稳定平台、惯性导航系统等。简单的有限角度倾斜角检测角加速度传感器实现X、Y、Z三轴方向覆盖，精确检测三维空间中物体的运动方向和轨迹，实现X、Y、Z三轴方向覆盖，精确检测三维空间中物体的运动方向和轨迹，以及跌落检测、振动监测、碰撞检测•尺寸小，适合用于轻质结构中动态测量电压输出式压电双轴加速度传感器交流响应型适用于极端高温下的动态震荡测量适用于极端高温下的动态震荡测量，如涡轮发动机的检测在功率、噪音、工作、温度等方面处于领先地位，能够以极低的噪音完成高分频率的振动检测，应用领城广泛加速度加速度传感器直流响汽车行汽车行驶状态 体积式叶片式由运动力矩平衡原理、电位器原理之称的机械式传感器叶片部分、电位器部分、接线端子卡门涡街式超声波式光电式利用超声波信号通过检测涡流频率来测量空气流量涡流发生器、超声波发生器、超声波收集器、集成控制电路、进气温度传感器、大气压力传感器利用光电信号通过检测涡流频率来测量空气流量涡流发生器、发光二极管反光镜、张紧带、集成厚膜控制电路、进气温度传感器量芯式由叶片式空气流量传感器改进而成，原理同叶片式空气流量传感器量芯、电位器、进气温度传感器、线束插头质量式主流测量方式热线式旁通测量方式温度补偿电阻（冷线）安装在热线附近，且靠近进气口一侧，当传感器工作时，控制电路向温度补偿电阻（冷线）提供一个电流使其温度始终低于热线温度100°C，因此冷线温度可以起到参考标准的作用，使进气温度的变化不会影响到热线测量进气量的精度。控制线路板上有插座与发动机的ECU相连，用于输入信号。铂热线、温度补偿电控制线路板、防护网、连接器与主流测量方式热线式空气流量传感器的主要区别是：把铂热线和温度补偿电阻（冷线）安装在旁通气道上，且热线和补偿电阻用铂丝缠绕在陶瓷螺旋管上。热模式是热丝式空气流量传感器的改进产品，其发热元件采用平面形铂金属膜电阻器，故称热膜电阻。烧录嵌入PCB插件烧录嵌入PCB插件元件焊接式软件信息存储模拟信号处理数字信号处理模拟信号处理信息存储模拟信号处理数字信号处理模拟信号处理 尺寸器件尺寸和质量较大，能耗较高器件尺寸和质量小，能耗较低加工通过传统机械手段进行加工制造，加工成本高，无法在短时间内大批量生产利用从IC制造工艺发展而来的微加工技术进行加工，能大批量加工，单件成本随产量增多、尺寸减少而降低材料使用传统材料，例如各类金属、高分子聚合物等MEMS加工中最为常见的是硅为代表的半导体材料;石墨烯、压电陶瓷等新材料逐渐扮演重要角色化学力温度其他声光化学力温度其他声光传传感器其他状态信息执行器其他状态信息执行器运动运动薄膜区黄光区扩散区刻蚀区光阻去除 离子植入薄膜区黄光区扩散区刻蚀区光阻去除 离子植入高温扩散封装测试区 原始硅片原始硅片薄膜沉积薄膜沉积光阻覆盖光罩选取光罩选取光罩曝光光阻显影刻蚀刻蚀（干法/湿法）光阻去除切割切割健合健合封装封装测试测试平面电路传感器结构光刻技术双层光刻单面光刻干法深层、高深宽比腐蚀一般薄膜腐蚀湿法各向异性腐蚀、自停止技术、深层体硅腐蚀各向同性腐蚀、阳性腐蚀、电钝化腐蚀、限于表面加工牺牲层技术表面硅微加工工艺不常用键合硅硅直接键合硅玻璃阳枀键合高温键合材料SOI材料制作高深宽比结极，成本高不用 前视环视路后视侧视21像素尺寸(μm）数据传送方式每一行中每一个像素的电荷数据都会依次传送到下一个像素中，由最底端部分输出，再经由传感器边缘的放大器进行放大输出每个像素都会邻接一个放大器及A/D转换电路，用类似内存电路的方式将数据输出成本相对较高相对较低灵敏度像素尺寸相同的情况下，灵敏度更高像素尺寸相同的情况下，灵敏度更低分辨率传感器尺寸相同情况下，分辨率更高传感器尺寸相同情况下，分辨率更低充分保持信号在传输时不失真，可以保持资料的完整性计算出的噪点要比CCD多，将会影响到图像品质功耗被动式采集，功耗更高主动式采集，功耗更低响应速度采用串行连续扫描的工作方式，信号传输慢采用单点信号传输，信号传输快 传感器工作温度范围-40-85°C-40-85°C-40-85°C传感器储存温度范围-40-95°C-40-95°C-40-95°C控制器工作温度范围-30-70°C-40-85°C-40-85°C控制器储存温度范围-40-80°C-40-95°C-40-95°C最远探测距离≥1,350mm≥3,500mm≥1,500mm防水性能：阳光可照射到部件防尘性能：阳光可照射到部件 脉冲类型适于长距离目标探测；测量过程简单，测量精度较高在汽车防撞雷达这种短距离应用情况下，产生窄脉冲相对困难；发射峰值功率大，测量多目标困难连续波类型(恒频连续波)通过来自目标的多普勒频移信息测速不能测量距离(频移键控)可测量被测目标的距离、速度难以测量多个目标利用随机二相码或四相码调制载频测当要求分辨率较高时，对信号处理要(相移键控)量距离和速度求很高，目前技术实现较难(调频连续波)可对多个目标测量距离、速度信息；分辨率高，信号处理复杂度低、成本低廉、技术成熟好的线性调频度不易获得，影响距离分辨率 SRR距离SRR/MRR短/中距离雷达LRR长距离雷达名称宽带雷达窄带雷达具体的覆盖距离覆盖距离达30/120m覆盖距离可达280m车速上限车速上限150Km/h车速上限250Km/h探测幅度宽窄分辨率（精确度）近距离精确度可达cm级别空间分辨率一般为0.5m应用场景--特点频率越低，波长越长，绕射能力越强，信号损失衰减越小体积更小、所需要的工艺更高、检测精度更好、射频芯片获取难度更大 测远能力一般指激光雷达对于10%低反射率目标物（标准朗伯体反射能量的比例）的最远探测距离激光雷达测远能力越强，距离覆盖范围越广，目标物探测能力越强，留给系统进行感知和决策的时间越长。目标物反射率影响探测距离，相同距离下，反射率越低越难进行探测点频激光雷达每秒完成探测获得的探测点的数目点频越高说明相同时间内的探测点数越多，对目标物探测和识别越有利角分辨率激光雷达相邻两个探测点之间的角度间隔，分为水平角度分辨率与垂直角度分辨率相邻探测点之间角度间隔越小，对目标物的细节分辨能力越强，越有利于进行目标识别视场角范围激光雷达探测覆盖的角度范围，分为水平视场角范围与垂直视场角范围视场角越大说明激光雷达对空间的角度覆盖范围越广测距精度激光雷达对同一距离下的物体多次测量所得数据之间的一致程度精度越高表示测量的随机误差越小，对物体形状和位置的描述越准确，对目标物探测越有利测距准度测距值和真实值之间的一致程度准度越高表示测量的系统误差越小，对物体形状和位置的描述越准确，对目标物探测越有利功耗激光雷达系统工作状态下所消耗的电功率在探测性能类似的情况下，功耗越低说明系统的能量利用率越高，同时散热负担也更小集成度直观体现为产品的体积和重量在探测性能类似的情况下，集成度越高搭载于车辆或服务机器人时灵活性更高FOV（视场角）显示设备所形成像中，人眼可观察到部分的边缘与人眼瞳孔中心连线的夹角，包括水平视场角、垂直视场角、对角线视场角。未加特殊说明时指左右两个边缘与单个观察点的 测距原理三角形几何相似原理为基础，三角测距法采用了一种特制的摄像头，能拍摄出激光的光斑的特性，从而能反推出距离发射出激光，通过二极管进行激光回波检测，再使用高精度的计时器去测量光波发射到目标物引起反馈再回来的时间差，依据光速具有不变性，再将时间差乘以光速便可得到目标物体的距离发射调频连续激光，得到差拍信号频率获取目标距离与速度主要优点成本降低，短距离准确性高探测距离长，响应速度快、探测精度高，技术较为成熟抗干扰能力强主要缺点分辨率受限，长距离精度下降抗干扰能力弱新兴技术，高度依赖于硅光芯片技术，产业链尚处初级阶段EEL/VCSELSPAD/SiPMSPAD具有增益高（比APD提EEL/VCSELSPAD/SiPMSPAD具有增益高（比APD提探测距离远等特点VCSEL是Wafer级制造，成本低，阈值电流低，使用寿命高，二维阵列集成FPGA为当前主流方案，远期或将替代FPGA方案发射方式接受方式信息处理扫描方式发射方式接受方式信息处理 机械式半固态半固态纯固态纯固态短期主流方案为半固态的式，长期纯固态为最优方案类型原理主要功能与应用优势上游原材料及零部件零部件半导体材料开关接头原材料陶瓷材料有机材料信号采集器芯片其他金属材料汽车传感器制造商车身感知传感器压力传感器位置传感器温度传感器（线）加速度传感器角（加）速度传感器空气流量传感器气体传感器环境感知传感器车载摄像头超声波雷达毫米波雷达激光雷达上游原材料及零部件零部件半导体材料开关接头原材料陶瓷材料有机材料信号采集器芯片其他金属材料汽车传感器制造商车身感知传感器压力传感器位置传感器温度传感器（线）加速度传感器角（加）速度传感器空气流量传感器气体传感器环境感知传感器车载摄像头超声波雷达毫米波雷达激光雷达 制造原材料供应及零部件，其中包括半导体材身感知传感器和环境感知传感器。其中车身感传感器、惯性传感器中的（线）加速度传感器和角（加）速度传感器、空气流量传感器和气体传感器，环境感知传感器包括车载摄像头、车传感器广泛应用于汽车的引擎管理、动力驱动和安全舒适系统中，传感器的数量和技术水下游下游厂与厂与Tier1二级供应商三级供应商二级供应商三级供应商 潜在供应商选择质量先期潜在供应商选择质量先期计划技术会谈商评审计划过程相关测量计划过程相关测量探讨交并批准及检查 车身感知车身感知传感器环境感知传感器数据接收 轨迹预测数据融合轨迹预测数据融合轨迹预测轨迹预测轨迹预测轨迹预测高精度融合定位高精度融合定位行为规范行为规范路径规划路径规划任务规划任务规划车辆纵横向协调控制系统车辆纵横向协调控制系统车辆底层执行机构感知层激光雷达机械式、固态式检测精度高、抗光照性能好、探测角度广毫米波雷达多物体检测，长距离（250米），可穿透雾和粉尘摄像头单目、多目车辆、行人、车道线检测，探测距离可达1,000米超声波雷达短距离检测精度高、价格低廉决策层芯片控制决策、逻辑运算环境感知、信息融合、路径规划控制层车辆控制平台线控转向、线控制动与油门、自动变速器横向控制、纵向控制 技术架构技术特点应用特点 环境监测-14888-48达-22466-11112---124身感身感知车身感知传感器车身感知传感器毫米波雷达摄像头超声波雷达激光雷达其他 0第一梯队第二梯队智車第一梯队第二梯队智車 国内企业成立时间所在地主营业务汽车传感器产品业务范围包括汽车等交通运输车辆和工程机械的零部件及其总成的设计、研发和销售等，公司主要业务涵盖汽车内外饰件、金属成型和模集研发、生产、销售为一体的汽车零部件企业。公司目前主要用汽车电子、轮胎气门嘴、工具三大产品主要从事汽车智能化和轻量化产品的研发、制造和销售，产品包括空簧减振等）。歌尔股份主要从事声光电精密零组