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随着汽车智能化程度的不断提高,传感器技术已经成为制约我国智能驾驶汽车发展的壁垒,我国高端传感器亟待打破国外垄断
智能化的发展让现代汽车更加舒适和安全.智能化汽车的关键是快速获得汽车发动、行驶和制动等过程中的关键性能参数,而这些关键参数的获得依赖于高灵敏汽车传感器的应用.现阶段,智能驾驶仍处于技术累计及产品革新阶段,研发具有核心竞争力的传感器产品及掌握核心关键技术成为企业布局智能驾驶行业的关键点.目前我国传感器和芯片技术等关键核心零部件严重依赖跨国公司,随着汽车智能化程度的不断提高,传感器技术已经成为制约我国智能驾驶汽车发展的壁垒,我国高端传感器亟待打破国外垄断.
智能汽车依赖传感器技术
100年来都没大变化的汽车,最近一年后正在以全新的面貌变化着.智能驾驶汽车,就是一个重要的发展方向.智能汽车在解决汽车尾气排放、交通拥堵和交通事故频发等问题上为人类带来福音.
智能汽车通过在普通汽车的基础上加入先进的传感器、控制器、执行器等装置,通过车载传感系统和信息终端进行人、车、路等的智能信息交换,最终实现行车的环境感知、科学的规划决策、多等级辅助驾驶,直至最终的无人驾驶等功能.比如研发上最卖力的Google无人驾驶技术,汽车将不再需要司机,也不再需要方向盘、油门、刹车等,乘客只需报出目的地即可.
据悉,智能汽车涉及两项关键技术：传感器技术和辅助驾驶技术.传感器类似于人的“眼睛”,比如摄像图像传感器、轮胎温度压力传感器、光敏传感器等.这些传感器能感知汽车周围的物体,特别是驾驶道路的车辆,行人以及红绿灯等路况信息,并将这些信息传送给汽车的“大脑”,即智能计算机系统进行数据分析和处理,做出驾驶判断.
让我们来看看特斯拉汽车上都装备了哪些智能驾驶传感器.
特斯拉汽车上安装了20多个高精度的传感器,这些传感器设备主要用来进行汽车周边的信息收集,并把收集的周边环境数据传送给车载计算机,由这个“大脑”来实现是否进行避让、超车等.
当然,对于一些要求更高的车辆,则装备了更为精良的传感器系统.比如为了解决 “短视”的问题,谷歌无人智能汽车就是通安装在车顶价值65000美元的激光传感器来收集时时数据.另外有些汽车则采用更多种探测手段同时搜集道路信息的方式,比如红外探测、短波雷达探测以及视频监测、超声波等探测技术.以通用在凯迪拉克ATS-L、XTS等车型上使用的ESS强化安全策略II为例,通过红外探测、短波雷达以及视频监测,不仅可以实现ACC主动巡航功能,也可以实现低速自动刹车、碰撞预警及缓解等功能.这些新的主动安全技术都在推动智能驾驶技术的发展.
当下,汽车正在经历从功能性向智能化的发展转变过程,电子化程度会越来越高,在汽车智能化趋势下,处于车联网和自动驾驶市场双风口的传感器市场也在逐渐升温.
车载摄像头成为“智能汽车之眼”
在众多传感器中,属于视觉传感器的车载摄像头因为应用广泛、成本合理的特性,逐渐成为智能汽车技术中使用最多和最常见的传感器.由于自动驾驶的初级阶段——ADAS已迎来高速成长期,前视车载摄像头已经涉及到主动安全,未来是自动紧急刹车（AEB）、自适应巡航（ACC）等主动控制功能的信号入口,所以车载摄像头不仅仅被认识是智能汽车的标准配件,还成为了“智能汽车之眼”.
由于车载摄像头能够显著提升道路安全,因此各国的监管机构和保险公司不断鼓励车载摄像头的使用.比如,美国国家公路交通安全局就在前不久要求2018年5月1日以后生产的所有轻型车辆必须安装倒车后视摄像头.有研究机构预计,车载摄像头全球*量将从2014年2800万颗增长至2020年的8270万颗.行业专家测算,到2020年车载摄像头需求量将突破1.1亿颗,平均每辆车装配1颗以上.
中国的数据表明,2015年上半年我国车载摄像头需求量为648万颗,全年约为1300万颗.未来5年随着中国品牌汽车在智能驾驶上发力以及车载摄像头环视功能的逐渐普及,我国摄像头的市场需求将快速升温.根据整车生产企业在ADAS的推进进度,车载摄像头的市场将在2017年前后出现爆发式增长.
车载摄像头按照应用领域可分为行车辅助（行车记录仪、ADAS和主动安全系统）、驻车辅助（全车环视）和车内人员监控.由于车载摄像头的使用贯穿行驶到泊车全过程,因此对摄像头工作时间和温度有较高的要求.
另外,按照安装位置,车载摄像头又可分为前视、后视、侧视以及车内监控4部分,迄今为止运用最多的是前视以及后视摄像头.不过,随着ADAS系统普及率的提高以及人脸识别等技术运用于汽车电子领域,车内以及侧视摄像头将会得到更广泛的应用.
目前,车载摄像头产业链主要由日本和韩国、以色列等厂商掌控,其中为iPhone手机生产摄像头的LG Innotek公司,从2013年开始生产汽车摄像头.大陆、博世和Autoliv公司主宰了前置摄像机市场.据悉,其中模组工艺是技术难度最高的一环,也成为了其他企业进入前装车载摄像头市场的一大壁垒.
比如为特斯拉提供产品的Mobileye 是个以色列公司,专注于汽车安全技术,设计和生产汽车用的安全驾驶辅助系统,Mobileye 公司新推出一款汽车仪表盘摄像头Mobileye 5系列,可以让汽车实现智能紧急制动、自动测距巡航、行人识别、偏航提醒等功能.Mobileye 5系列的独到之处则是先进的识别系统,可以识别路标、限速牌、行人,并在背面的LED屏幕上显示,或是发送警报音提醒用户避让.据数据显示,Mobileye 5系列可以降低39%的总体碰撞,并节省15%油耗.
目前,实现自动驾驶时全套ADAS功能将安装6个以上摄像头,高端汽车最多搭载8个摄像头,可帮助实现可视化辅助泊车、紧急刹车等功能.根据三星手机摄像头供应商、韩国最大汽车摄像头制造商Mcnex公司介绍,未来,当摄像头取代传统的侧视镜,每辆汽车的车载摄像头的数量有望上升至12个.
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