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汽车传感器:自动驾驶“第一步”新兴领域中国

  车身感知传感器用于获取车身信息,如胎压、油压、车速等,是维持汽车正常、稳定、安全行驶所必备的基础传感器。

  与普通IC不同,MEMS的封装要求高、测试复杂度大,因此封装测试占其总成本的比例高达60%-80%。

  前视摄像头又有单目摄像头、双目摄像头,乃至多目摄像头等不同的解决方案。虽然双目或多目摄像头具有更高的测距精度和更广的视角,但由于其成本较高以及对精度和计算芯片的高要求,使得其仍未能大规模量产。

  我们预计,2016-2025年,MEMS传感器和超声波雷达市场规模年复合增速分别为5%/10%,摄像头、毫米波雷达和激光雷达市场规模年复合增速分别为26%/22%/48%;汽车传感器整体市场2025年时将达615亿美元(18%CAGR),未来成长空间广阔。

  作为汽车MEMS传感器,乃至整个MEMS市场的绝对领导者,博世在营收、产品线数量、系统集成能力三个维度均稳居全球第一。

  同时,随着汽车SAE级别的提升,所需的环境监测传感器数量增长迅速,占据了汽车传感器总成本的绝大部分。

  经销商电话: 吴经理【同微信】(提及凤凰汽车获得的消息,您将会享受到更好的服务)(本行情信息采集自当地经销商,以当日为准,并不代表厂家行为/文中图片为车实拍图,价格信息与图片拍摄地点无关)

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  同时,在国内良好的创业环境、海内外优秀人才加盟、近年电子产业链积累等因素的共同作用下,中国企业有望突围。

  当前机械式激光雷达的价格十分昂贵,Velodyne在售的64线千美元。

  今年瑞特思电动汽车的招商加盟计划是从晋冀鲁豫四个核心市场展开,以县级为单位进行网络招商,其他地区采取多市级、市级招商计划。2018年作为瑞特思品牌发力的一年,重点工作仍是拓展渠道,优厚的加盟政策、有力的厂方支持,相信会给广大的有意致力于新能源低速车事业的经销商带来巨大的吸引力。

  一方面,机械式激光雷达由发射光源、转镜、接收器、微控马达等精密零部件构成,制造难度大、物料成本较高;

  超声波雷达的发展已经相当成熟,国内厂商与国外巨头相比技术差距并不大。然而,国内超声波雷达厂商虽多,大部分却未能进入前装市场。一方面,国内厂商的产品在稳定性和可靠性方面还有待进一步打磨,另一方面整车厂的Tier1供应商较为稳定、进入验证周期漫长。

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  市场需求催生了重庆应用中心的落地,恩智浦在中国的业务进入了一个新的阶段。相信产品应用的表现,市场很快就会告诉我们答案。(文/车友号 车云网)

  决策层:在汽车电子控制单元(ECU)的帮助下,利用算法分析环境数据,并发出

  在电池的安全性测试方面,威马汽车 16 项全面安全测试(挤压、反转、振落、跌落、机械冲击、外部火烧等)采用了高于国标两倍的标准,并全部一次性通过。比如挤压测试(分为 X/Y 方向),国标要求是 10t,威马汽车则使用了 20t 的挤压,但最终的测试结果是,电池即使在 20t 的挤压下变形量仍然小于国标的要求。

  整体而言,目前全球汽车传感器市场主要由博世、电装、森萨塔等Tier1厂商所把控。

  虽然早在20世纪70年代,德国就尝试研发车载毫米波雷达,但由于造价高昂、体积庞大,无法大规模推广;90年代后期,随着微电子技术的发展,单片微波集成电路(MMIC)的出现使得毫米波雷达低成本、小型化成为可能;

  国内的激光雷达厂商拥有不俗的技术实力,在各路技术路线混战的行业背景下机会巨大。但无论何种固态激光雷达技术路线+级车规量产是竞争焦点、是决胜的关键所在。

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  当前L3及以上的量产车较少,仅有2017年7月奥迪发布的全球首款L3级量产车A8,以及2018年7月百度发布的全球首款L4级量产巴士阿波龙。

  2)Velodyne所擅长的机械式激光雷达由于需要人工参与复杂的光路调试装配,相比固态激光雷达不仅生产周期长、成本高,而且稳定性也很难达到车规级。未来在量产车中,固态激光雷达是大势所趋,而这一领域中Velodyne并不具备明显的优势。

  包括MMIC创业公司加特兰、意行半导体、矽杰等,毫米波雷达创业公司行易道、安智杰、苏州豪米波、森思泰克、智波科技、隼眼科技、安智汽车、承泰科技、纳雷科技、木牛科技、雷博泰克、华域汽车,易来达,卓泰达、MotorEye等。

  激光雷达市场刚刚兴起,L4+车规级激光雷达还未出现,Velodyne的地位远难称稳固。

  长期以来,毫米波雷达的频率使用各国标准不一,比如日本等少数国家还采用60GHz频段。

  1)摄像头在获取图像数据后,通过图像识别技术,可以实现距离测量、目标识别等功能。

  摘要:从L3级量产车奥迪A8,到L4级量产巴士百度阿波龙,L3+级自动驾驶已逐渐开始落地量产。位处产业链上游的汽车传感器行业最先感受到春意,各种技术路线争鸣,国内外创业公司喷涌。

  2)雷达利用发射波和反射波之间的时间差、相位差等信息,获得目标物体的位臵、移动速度等数据。按所使用的不同类型的波,雷达可以分为超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达三类。

  据IHS统计,全球前十大汽车MEMS传感器公司的总市场份额累计超过85%。

  在少数细分领域中,中国厂商凭借高性价比和定制化服务等优势,已经占据一席之地。

  以MEMS工艺生产该类传感器,具有低成本、高可靠性、小体积等优势,已逐步取代了基于传统机电技术的传感器。后文将车身感知传感器统称为汽车MEMS传感器。

  机械激光雷达的精度与线束成正比,线束越多则精度越高,同时成本也大幅提升。

  在SAE分级标准下,L0-L2属于高级驾驶辅助系统(ADAS,AdvancedDrivingAssistantSystems),L3-L5则可称为自动驾驶系统,且L5为无人驾驶,可以实现汽车的完全自动化、能够自主响应各种紧急情况。

  按辐射电磁波的方式不同,毫米波雷达可分为脉冲类型和连续波类型,目前连续波类型中的调频连续波(FMCW,FrequencyModulatedContinuousWave)是主流方案。

  毫米波雷达硬件部分主要由射频前端MMIC(MonolithicMicrowaveIntegratedCircuit,单片微波集成电路)、高频PCB和信号处理系统组成,每一部分均有较高的技术壁垒,国内较为落后、处于追赶状态;后端算法方面,国内现有技术同样具有局限性,且国外算法受专利保护、价格高昂,其专利授权费约占总成本的50%。

  在车载摄像头零部件方面,豪威科技(并购)和舜宇光学(手机产业链基础延伸)已实现国产突破。

  Mobileye是全球车载摄像头解决方案龙头,兼具视觉算法和EyeQ系列视觉处理器核心技术;国内相关初创企业有MINIEYE、地平线、中科慧眼、天瞳威视、苏州智华、纵目科技、前向启创、创来科技、Maxieye等。

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  根据实施意见,各停车场应强化充电设施安全管理,将充电设施纳入停车场安全管理责任体系中,建立健全以充电设施产权单位为责任主体的充电设施安全管理制度,明确充电设施产权单位、工程建设承包企业、停车场管理单位等各方的安全责任。各区城市管理委、区交通委(交通局)落实属地安全管理责任,加强协调配合。

  倒车雷达系统通常需要4个UPA超声波雷达,而自动泊车系统需要6-12个超声波雷达,典型配置是8个UPA+4个APA。

  超声波传感器器 件市场由博世、日本村田制作所、尼赛拉等主导,国内厂商以奥迪威为代表。

  激光雷达并不是新鲜事物,早已在航空航天、测绘等超长距离(千米以上)、非实时领域有几十年的应用历史。

  汽车雷达MMIC市场的绝大部分份额则被英飞凌、意法半导体、NXP和TI四家瓜分。

  目前,全球自动驾驶技术研发尚处早期,量产车大多集中于L1-L2阶段,FCW、PCW和LDW是核心焦点。

  从24GHz、77GHz、到79GHz,雷达的距离分辨率提高的同时,研发难度和成本也大幅增加。

  凭借着高性价比的产品、快速及时的服务,国内的同致电子、豪恩、奥迪威的UPA产品,已成功突围进入国内各大车厂。

  机械激光雷达的典型特征是车身顶部的可旋转“大花盆”,这是目前激光雷达的主流解决方案。

  2015年世界无线GHz频段划分给无线GHz已全部被正式划分为无线GHz的车载雷达将是主流发展方向。

  由于L3无法清晰认定车辆和驾驶员的责任,Waymo、福特、沃尔沃等选择跳过L3、直接研发L4,导致激光雷达进入量产车市场的速度放慢。

  国内手机摄像头产业链厂商舜宇光学、欧菲光、晶方科技等正积极发展车载摄像头模组业务。

  而固态激光雷达具有体积小、量产成本和量产难度较低的优点,是未来的发展方向,具体包括MEMS、OPA(OpticalPhasedArray,光学相控阵列)和3DFlash等不同技术路线。

  未来智能实验室是人工智能学家与科学院相关机构联合成立的人工智能,互联网和脑科学交叉研究机构。

  另一方面,激光雷达仍未大规模进入量产车、需求量小,研发费用等固定成本难以摊薄。Velodyne总裁麦克.耶伦曾表示,如果一次性购买100万台VLP-32,那么其售价将会降至350~500美元之间。

  环境监测传感器用于探测和感知周围环境,是实现自动驾驶所必需的传感器,包括摄像头和雷达两类。

  ADAS的渗透率正快速攀升,IHS预计2020年时全球ADAS渗透率将从2015年的10%增至30%,欧洲地区由于车规要求渗透率更高达86%。

  超声波雷达主要应用于倒车雷达,以及自动泊车系统中近距离障碍监测。

  例如,奥迪威的UPA超声波传感器器件全球市占率达9%,舜宇的车载摄像头镜头全球市占率超30%等。

  目前,以Mobileye领衔的单目摄像头解决方案是市场的主流。

  在环境监测传感器中,超声波雷达主要用于倒车雷达以及自动泊车中的近距离障碍监测,摄像头、毫米波雷达和激光雷达则广泛应用于各项ADAS功能中。

  MEMS传感器是传统汽车电子系统的重要组成部分,广泛应用于电子车身稳定程序(ESP)、防抱死(ABS)、电控悬挂(ECS)、胎压监控(TPMS)等系统。

  2014-2016年,国内涌现了一批毫米波雷达创业公司,大多由高校或产业界的科研人员所创立。

  汽车摄像头按视野覆盖位置可分为前视、环视(侧视+后视)及内视摄像头,其中前视摄像头最为关键,可以实现LDW、FCW、PCW等功能。

  在摄像头模组下游的是车载摄像头解决方案供应商,这类企业的核心技术往往是视觉算法或视觉处理ASIC芯片。

  激光雷达在L3级自动驾驶中开始导入,并由于其高精度、实时3D点云建模的特点将成为L3-L5中最为关键的传感器。目前,大部分车载激光雷达还仅用于试验原型车上,主要因为:

  恩智浦重庆半导体有限公司技术总监高磊也告诉车云菌,在功能安全方面,企业解决问题的能力将得到考验,一旦遇到问题,芯片公司要能及时响应,快速找到根本原因,并且迅速反馈。

  另外,总部位于加州山景城的创业公司Kitty Hawk今年6月在谷歌创始人拉里佩奇(Larry Page)的支持下,展示了单人休闲飞行器的原型机。

  按测量参数类型的不同,车身感知传感器包括压力传感器、加速计、陀螺仪、流量传感器等。

  美国Velodyne的机械式激光雷达起步早、技术领先,最 新已推出128线。同时,Velodyne与谷歌、通用汽车、福特、Uber、百度等全球自动驾驶领军企业建立了良好的合作关系,占据了车载激光雷达大部分的市场份额。

  近年来,受益于自动驾驶的提振,毫米波雷达广受关注,全球范围内掀起研发热潮。

  四类传感器的探测距离、分辨率、角分辨率等探测参数各异,对应于物体探测能力、识别分类能力、三维建模、抗恶劣天气等特性优劣势分明。

  考虑到安全性及复杂的驾驶环境,车规级摄像头在耐高温、抗震、防磁和稳定性等四方面有着严苛的性能要求。

  随着自动驾驶技术的兴起,车载摄像头、毫米波雷达、激光雷达等新兴高成长领域市场空间广阔、创新活跃,其中涌现了一大批中国创业公司。

  据佐思产研统计,2015年博世、大陆、海拉、富士通天、电装为全球前五的厂商,合计占据76%的份额。

  这些企业中,大部分仍处于研发状态,安智杰等公司的24GHz产品已实现量产。

  ADAS可分为速度辅助、制动辅助、车道辅助及其它辅助四类,包括自适应巡航(ACC)、前向碰撞预警(FCW)、行人碰撞预警(PCW)、车道偏离预警(LDW)、盲点探测(BSD)等功能。

  机械激光雷达Velodyne一马当先,L4+级车规量产是竞争焦点

  相应的,全球ADAS市场不断扩大,据GrandViewResearch统计,全球ADAS市场规模将从2016年的141.5亿美元,增长至2025年的674.3亿美元,年复合增长率19%。

  事实上,欧洲和美国都已经宣布将逐步限制和停止24GHz频段在汽车雷达中的使用,下一代的替换产品79GHz雷达各国也正在积极研发中。

  这些新兴领域中,技术路线百家争鸣、技术标准尚未被国外大厂垄断。

  而半导体器件一般是汽车传感器上游中,壁垒最高、价格最昂贵的部分,因此安森美、英飞凌、NXP等半导体厂商也从汽车传感器产业链中攫取了丰厚利润。

  如果你仔细观察恩智浦的产品矩阵,就会发现一款名为S32A的处理器,就是用于自动驾驶汽车的域控制器,也就是自动驾驶的“中控大脑”。据易生海介绍,S32A目前已经完成了芯片定义,可能在2020年左右推出产品,满足L3自动驾驶所需的计算能力。

  按辐射电磁波的频率不同,目前毫米波雷达主要有24GHz和77GHz两种。

  日本经济产业大臣世耕弘成本月在接受记者采访时表示,飞行汽车可以缓解城市交通拥堵,在灾难发生时帮助偏远岛屿或山区的居民避险,同时还可以用于旅游业。

  正是因为看到了“高性能域架构“的发展方向,恩智浦推出了名叫S32的汽车处理器系列。在恩智浦的理解中,未来汽车电子架构可以分为互联域、自动驾驶域、动力和底盘域、车身和舒适系统域、汽车娱乐系统域5个域,针对不同域,恩智浦在感知、处理、执行步骤提供了完整的产品系列。

  车载摄像头模组均价超500元,而类似配置的手机摄像头均价不足百元。目前,车载摄像模组市场主要被海外大厂瓜分,包括日本的松下、富士通天、索尼,欧洲的法雷奥、大陆等,几乎都是全球前列的Tier1供应商。

  各种传感器能形成良好的优势互补,融合传感器的方案已成为主流的选择。

  倒车雷达已经由高端车型下沉到中低端车型,渗透率较高,前装率达80%左右。

  从无自动化到自动驾驶,这一过渡阶段所用的各类驾驶辅助技术均属于ADAS。

  “铠甲安全系统”可分为三个子系统:主动安全系统、被动安全系统和智能安全系统,它们互相配合,相为依赖,....

  汽车传感器是感知层的核心部件,遍布车辆全身。一辆汽车所搭载的传感器数量的多寡,直接决定了其智能化水平的高低。目前,普通家用轿车中约配有数十个传感器,高档轿车中则多达100多个。

  哈弗F7配备哈弗最新动力组合2.0T/1.5T直喷+7DCT,应用“i-pilot”智能领航系统,可实现L2级自动驾驶。同时,哈弗F7还拥有ACC、语音识别、车联网、车机手机互联等时下流行配置,以及引领同级车型的领先配置,如,全车LED光源、开门预警、四驱、全地形模块、4G智能网联等。

  其中,压力传感器、加速计、陀螺仪与流量传感器是汽车中使用最多的MEMS传感器,总份额占汽车MEMS系统的99%。

  汽车传感器中,MEMS传感器和超声波雷达的技术和应用已经相对成熟,而摄像头、毫米波雷达和激光雷达正随着自动驾驶技术的蓬勃发展,迎来活跃的技术创新。

  其实在拥堵的道路上空部署飞行汽车,要比我们的想象更接近现实,现在世界各地的创业公司都在致力于这种小型飞机的研发,要知道曾经这些场景都只是出现在科幻小说中。由于日本企业已经在电动汽车和自动驾驶汽车的研发上落后于全球其他国家,因此日本政府对于飞行汽车的研发愿望显得更加迫切,希望通过积极的措施推动立法和基础设施建设,帮助日本在该领域获得领导地位。

  目前16线线激光雷达较为常见,同时也不乏128线线等前沿产品。

  国内的明皜传感、深迪半导体、美新半导体等公司均推出了车载MEMS传感器产品,但仍与国外大厂差距明显。

  在一辆汽车所配置的传感器中,呈现出环境监测传感器量少价高,而车身感知传感器量多价廉的特点。

  第四阶段也就是我们目前所处的阶段,从2018年到2023年,汽车电子在中国会迎来一个新的发展时期。恩智浦认为在2015年往后的5年中,中国汽车电子总体规模会翻五倍。恩智浦也从自身业务的突破中验证了这一推测:从2012年到2017年,恩智浦在中国业务收入的年复合增长率达到了42%。

  随着人工智能的蓬勃发展,自动驾驶正渐行渐近。依据汽车智能化程度和人类在驾驶过程中参与度的不同,美国机动车工程师协会(SAE)将自动驾驶分为6级(L0-L5)、美国高速公路交通安全管理局(NHTSA)将自动驾驶分为5级(L0-L4)。

  全球超声波雷达模组市场由博世、法雷奥主导,国内厂商有台湾同致电子、航盛电子、豪恩、辉创电子、上富电技等。