如若要想在車型上實(shí)現(xiàn)SAE L4/L5的全自動(dòng)駕駛功能,，就需要應(yīng)用多種傳感器冗余系統(tǒng),。當(dāng)今的半自動(dòng)駕駛系統(tǒng)采用了各種各樣數(shù)量和設(shè)計(jì)的雷達(dá)和攝像頭系統(tǒng)。而高性能價(jià)格合理,、能檢測(cè)300米半徑內(nèi)信息的激光探測(cè)與測(cè)距系統(tǒng)開發(fā),，還處在預(yù)研階段。大多數(shù)汽車制造商都認(rèn)為,，如果要實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)駕駛,，攝像頭、雷達(dá)和激光雷達(dá)這三大傳感器系統(tǒng)缺一不可,。

　　目前,，超聲波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)和多攝像頭系統(tǒng)已經(jīng)在高端汽車上應(yīng)用,，隨著智能駕駛發(fā)展勢(shì)如破竹,，環(huán)境感知技術(shù)將快速發(fā)展，進(jìn)一步發(fā)揮協(xié)同作用。雖然傳感器僅僅是自動(dòng)駕駛汽車的一部分,，但是市場(chǎng)前景十分廣闊,。因此，相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)到2023年左右全球車載攝像頭,、毫米波雷達(dá)和夜視系統(tǒng)等市場(chǎng)都將進(jìn)入快速成長(zhǎng)期,。

　　攝像頭：智能駕駛之慧眼

　　車載攝像頭是實(shí)現(xiàn)眾多預(yù)警、識(shí)別類ADAS功能的基礎(chǔ),。在眾多ADAS功能中,，視覺(jué)影像處理系統(tǒng)較為基礎(chǔ)，對(duì)于駕駛者也更為直觀,，而攝像頭又是視覺(jué)影像處理系統(tǒng)的基礎(chǔ),，因此車載攝像頭對(duì)于智能駕駛必不可少。

　　車道偏離預(yù)警（LDW）,、前向碰撞預(yù)警（FCW）,、交通標(biāo)志識(shí)別（TSR）、 車道保持輔助（LKA）,、行人碰撞預(yù)警（PCW）,、全景泊車（SVP）、駕駛員疲勞預(yù)警等眾多功能都可借助攝像頭實(shí)現(xiàn),，有的功能甚至只能通過(guò)攝像頭實(shí)現(xiàn),。

　　攝像頭可實(shí)現(xiàn)的ADAS功能

　　車載攝像頭價(jià)格持續(xù)走低，未來(lái)單車多攝像頭將成為趨勢(shì),。 相對(duì)于車載雷達(dá)等傳感器價(jià)格更加低廉,，易于普及應(yīng)用。特斯拉Autopilot 2.0的硬件系統(tǒng)中就包含8個(gè)攝像頭,，未來(lái)單車多攝像頭將成為趨勢(shì),。

　　根據(jù)不同ADAS功能的要求，攝像頭的安裝位置也不盡相同,。按攝像頭的安裝位置不同,，可分為前視、側(cè)視,、后視和內(nèi)置四個(gè)部分,。未來(lái)要實(shí)現(xiàn)全套ADAS功能，單車需配備至少5個(gè)攝像頭,。據(jù)高工智能產(chǎn)業(yè)研究院（GGII）研究院預(yù)估,，攝像頭隨著ADAS滲透率的提升，市場(chǎng)規(guī)模由2016年的20億元增長(zhǎng)到2020年的58億元,，年復(fù)合增長(zhǎng)率為30%,。

　　車載攝像頭的價(jià)格不斷走低

　　前視攝像頭使用頻率最高,，單一攝像頭可實(shí)現(xiàn)多重功能。通過(guò)算法開發(fā)優(yōu)化,，單一前視攝像頭可以實(shí)現(xiàn)多重功能,，如行車記錄、車道偏離預(yù)警,、前向碰撞預(yù)警,、行人識(shí)別等。未來(lái)也有望通過(guò)算法整合,，實(shí)現(xiàn)更多ADAS功能,。

　　前視攝像頭一般為廣角鏡頭，安裝在車內(nèi)后視鏡上或者前擋風(fēng)玻璃上較高的位置,，以實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)的有效距離,。

　　側(cè)視攝像頭代替后視鏡將成為趨勢(shì)。由于后視鏡的范圍有限,，當(dāng)另一輛在斜后方的車位于這個(gè)范圍之外就“隱身”,，這個(gè)范圍之外的部分就叫做盲區(qū)。因?yàn)槊^(qū)的存在,，大大增加了交通事故發(fā)生的幾率,。而在車輛兩側(cè)加裝側(cè)視攝像頭可以基本覆蓋盲區(qū),，當(dāng)有車輛進(jìn)入盲區(qū)時(shí),，就有自動(dòng)提醒駕駛員注意，這就是盲區(qū)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),。

　　目前還出現(xiàn)了新的潮流,，那就是使用側(cè)視廣角攝像頭取代后視鏡，這樣既能降低風(fēng)阻,，同時(shí)又可以獲得更大更廣的視角,，避免在危險(xiǎn)的盲區(qū)發(fā)生意外， 寶馬i8 Mirrorless概念車就采用如此設(shè)計(jì),。

　　汽車后視鏡盲區(qū)

　　全景泊車系統(tǒng)調(diào)用車身周圍多個(gè)攝像頭,，助泊車開啟“上帝視角”。全景泊車系統(tǒng)通過(guò)安裝在車身周圍的多個(gè)超廣角攝像頭,，同時(shí)采集車輛四周的影像,，經(jīng)過(guò)圖像處理單元矯正和拼接之后，形成一副車輛四周的全景俯視圖,，實(shí)時(shí)傳送至中控臺(tái)的顯示設(shè)備上,。

　　駕駛員坐在車中即可以“上帝視角”直觀地看到車輛所處的位置以及車輛周報(bào)的障礙物，從容操縱泊車入位或通過(guò)復(fù)雜路面,，有效減少刮蹭,、碰撞等事故的發(fā)生,。

　　全景泊車系統(tǒng)的圖像拼接技術(shù)

　　車載攝像頭應(yīng)用廣泛且價(jià)格相對(duì)低廉，是最基本最常見(jiàn)的傳感器,，未來(lái)市場(chǎng)空間將超百億人民幣,。

　　攝像頭對(duì)于多個(gè)ADAS功能必不可少，未來(lái)單價(jià)也有望繼續(xù)走低,，將帶動(dòng)車載攝像頭市場(chǎng)空間快速增長(zhǎng),。根據(jù)的估算，全球車載攝像頭出貨量將從2014年的2800萬(wàn)枚增長(zhǎng)到2020年的8300萬(wàn)枚,，復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)20%,。

　　據(jù)此估算，全球車載攝像頭市場(chǎng)規(guī)模將從2015年的62億人民幣增長(zhǎng)到2020年的133億人民幣,，年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)16%,。消費(fèi)區(qū)域主要在美洲、歐洲,、亞太等地,，其中亞太地區(qū)將成為增長(zhǎng)最快的市場(chǎng)。

　　2022年國(guó)內(nèi)車載攝像頭市場(chǎng)需求量測(cè)算

　　攝像頭產(chǎn)業(yè)鏈主要有鏡頭組,、CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor,，即互補(bǔ)性金屬氧化物半導(dǎo)體）、 DSP（Digital Signal Process 即數(shù)字信號(hào)處理器）,、模組封裝等環(huán)節(jié)組成,。

　　近幾年，智能手機(jī)的高速增長(zhǎng)帶動(dòng)了攝像頭市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展,，但是從 2014年開始智能手機(jī)的增速已轉(zhuǎn)緩,，手機(jī)攝像頭未來(lái)的增長(zhǎng)率也必將放緩。隨著車載攝像頭市場(chǎng)的興起,，手機(jī)攝像頭產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)的產(chǎn)能將向車載攝像頭產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,，預(yù)計(jì)未來(lái)CMOS、鏡頭,、 模組封裝等產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)將繼續(xù)保持高增長(zhǎng),。

　　雷達(dá)：測(cè)距測(cè)速必不可少的傳感器

　　雷達(dá)通過(guò)發(fā)射聲波或者電磁波對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行照射并接收其回波，由此獲得目標(biāo)物體的距離,、距離變化率（徑向速度）,、大小、方位等信息,。雷達(dá)最先應(yīng)用于軍事中,，后來(lái)逐漸民用化。

　　隨著汽車智能化的發(fā)展趨勢(shì),，雷達(dá)開始出現(xiàn)在汽車上,，主要用于測(cè)距,、測(cè)速等功能。汽車?yán)走_(dá)可分為超聲波雷達(dá),、毫米波雷達(dá),、激光雷達(dá)等，不同雷達(dá)的原理不盡相同,，性能特點(diǎn)也各有優(yōu)勢(shì),，可用于實(shí)現(xiàn)不同的功能。

　　雷達(dá)傳感器（僅進(jìn)行原始數(shù)據(jù)收集）的基本架構(gòu)

　　超聲波雷達(dá)

　　超聲波雷達(dá)是利用傳感器內(nèi)的超聲波發(fā)生器產(chǎn)生40KHz的超聲波,，再由接收探頭接收經(jīng)障礙物反射回來(lái)的超聲波,，根據(jù)超聲波反射接收的時(shí)間差計(jì)算與障礙物之間的距離。超聲波雷達(dá)成本較低,，探測(cè)距離近精度高,，且不受光線條件的影響，因此常用于泊車系統(tǒng)中,。

　　自動(dòng)泊車功能離不開超聲波雷達(dá),。寶馬最新的i系列和7系列已經(jīng)支持使用車鑰匙遙控汽車自動(dòng)泊車，在操作過(guò)程中用戶只需要發(fā)出前進(jìn)或后退兩個(gè)指示,，汽車就會(huì)持續(xù)使用超聲波傳感器檢測(cè)車位和障礙物,，自動(dòng)操作方向盤和制動(dòng)器，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)泊車,。

　　毫米波雷達(dá)：ADAS核心傳感器

　　毫米波是指波長(zhǎng)在1mm到10mm之間的電磁波,，換算成頻率后，毫米波的頻率位于30GHz到300GHz之間,。毫米波的波長(zhǎng)介于厘米波和光波之間,，因此毫米波兼有微波制導(dǎo)和光電制導(dǎo)的優(yōu)點(diǎn),。

　　毫米波雷達(dá)在導(dǎo)彈制導(dǎo),、目標(biāo)監(jiān)視和截獲、炮火控制和跟蹤,、高速通信,、衛(wèi)星遙感等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。近些年,，隨著毫米波雷達(dá)技術(shù)水平的提升和成本的下降,，毫米波雷達(dá)開始應(yīng)用于汽車領(lǐng)域。

　　毫米波雷達(dá)關(guān)鍵技術(shù)主要由國(guó)外電子公司掌控,。毫米波雷達(dá)系統(tǒng)主要包括天線,、收發(fā)模塊、信號(hào)處理模塊,，而MMIC（MonolithicMicrowaveIntegratedCircuit）芯片和天線PCB板（PrintedCircuitBoard）是毫米波雷達(dá)的硬件核心,。

　　目前毫米波雷達(dá)關(guān)鍵技術(shù)主要被Bosch,、ConTInental、Denso,、Autoliv等零部件巨頭壟斷,，特別是77GHz產(chǎn)品技術(shù)只有Bosch、ConTInental,、Denso,、Delphi等少數(shù)幾家公司掌握。

　　激光雷達(dá)：功能強(qiáng)大成本大幅降低可期

　　激光雷達(dá)是軍轉(zhuǎn)民的高精度雷達(dá)技術(shù),。激光雷達(dá)的應(yīng)用一開始主要為軍事領(lǐng)域,，受到了各國(guó)軍事部門的極大關(guān)注。相比普通雷達(dá),，激光雷達(dá)可提供高分辨率的輻射強(qiáng)度幾何圖像,、距離圖像、速度圖像,。在民用領(lǐng)域中,，激光雷達(dá)因其在測(cè)距測(cè)速、三維建模等領(lǐng)域的優(yōu)越性能也被廣泛應(yīng)用,。

　　激光雷達(dá)性能精良,，是無(wú)人駕駛的最佳技術(shù)路線。激光雷達(dá)相對(duì)于其他自動(dòng)駕駛傳感器具有非常優(yōu)越的性能：

　　1）分辨率高,。激光雷達(dá)可以獲得極高的角度,、距離和速度分辨率。通常激光雷達(dá)的角分辨率不低于0.1mard也就是說(shuō)可以分辨3km距離上相距0.3m的兩個(gè)目標(biāo),，并可同時(shí)跟蹤多個(gè)目標(biāo),；距離分辨率可達(dá)0.1m；速度分辨率能達(dá)到10m/s以內(nèi),。如此高的距離,、速度分辨率意味著激光雷達(dá)可以利用多普勒成像技術(shù)獲得非常清晰的圖像。

　　2）精度高,。激光直線傳播,、方向性好、光束非常窄,，彌散性非常低,，因此激光雷達(dá)的精度很高。

　　3）抗有源干擾能力強(qiáng),。與微波,、毫米波雷達(dá)易受自然界廣泛存在的電磁波影響的情況不同，自然界中能對(duì)激光雷達(dá)起干擾作用的信號(hào)源不多,，因此激光雷達(dá)抗有源干擾的能力很強(qiáng),。

　　激光雷達(dá)可以分為一維激光雷達(dá),、二維激光雷達(dá)、三維激光掃描儀,、三維激光雷達(dá)等,。其中一維激光雷達(dá)主要用于測(cè)距測(cè)速等，二維激光雷達(dá)主要用于輪廓測(cè)量,、物體識(shí)別,、區(qū)域監(jiān)控等，三維激光雷達(dá)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)三維空間建模,。

　　車載三維激光雷達(dá)一般安裝在車頂,，可以高速旋轉(zhuǎn)，以獲得周圍空間的點(diǎn)云數(shù)據(jù),，從而實(shí)時(shí)繪制出車輛周邊的三維空間地圖,；同時(shí)，激光雷達(dá)還可以測(cè)量出周邊其他車輛在三個(gè)方向上的距離,、速度,、加速度、角速度等信息,，再結(jié)合GPS地圖計(jì)算出車輛的位置,，這些龐大豐富的數(shù)據(jù)信息傳輸給ECU分析處理后，以供車輛快速做出判斷,。

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