车规级传感器迎来新机遇

车规级传感器迎来新机遇 字体： 小 中 大 分享到： 车规级传感器迎来新机遇 2022-03-31 08:00:51 来源：中国电子报

智能汽车正在成为集休闲、娱乐、办公等功能于一体的第三空房间，传感器在其中发挥着关键作用。

“你觉得一辆车的智能水平如何？坐在驾驶室里感受一下。”“你觉得驾驶室的智能水平如何？计算传感器的类型和数量。”这两句话反映了消费者对汽车智能化进程最直观的感受，也反映了传感器在汽车智能化中发挥的重要作用。近年来，汽车的智能化进程不断推进，而驾驶舱就是其中的代表，取得了飞速的发展。传感器已经成为智能驾驶舱乃至整个智能汽车产业发展的关键环节之一。

随着新功能的不断集成，智能驾驶舱发展迅速。

“近年来，随着智能化、电动化、网联化的加速发展，汽车正在从单一的交通工具向集休闲、娱乐、办公功能于一体的第三方空转变。”工信部电子元器件产业发展研究中心总工程师郭在接受采访时说。在这个过程中，作为承载和实现汽车一系列智能化应用和服务变革的空室，智能驾驶舱在智能汽车发展中的重要性日益显现。

根据时宇资本发布的报告，近年来，智能驾驶舱在新车型中的普及速度不断加快。中控大屏/联屏、智能语音、OTA升级等功能。已经成为安装最普遍的部分，也逐渐成为判断汽车是否配备智能驾驶舱的重要标准。此外，随着技术的升级和汽车厂商的差异化，更多的新功能被纳入智能驾驶舱。

驾驶员监控系统(DMS)是目前最受关注的驾驶辅助功能之一。据意法半导体亚太影像产品部技术市场经理张成义介绍，DMS系统可以通过摄像头获取图像，利用图像识别技术和算法分析能力检测驾驶员的驾驶行为和生理状态，包括头部追踪、眼球追踪、驾驶员识别、疲劳驾驶检测、眼球追踪/注意力分散预警等。研究表明，超过60%的交通事故是由于驾驶员注意力分散或疲劳驾驶造成的，追尾事故占94%。图像传感器是DMS系统的核心部件。图像传感器技术的不断进步也给DMS系统和驾驶带来了更高的安全性和场景适用性。

人机交互也是智能驾驶舱发展的一个重点。随着语音交互技术的发展，现在驾驶舱语音交互已经实现了双音交互，可以识别驾驶员和乘客的语音指令。未来，舱内交互和物体感知方案，如手势交互、眼神交流交互、头部运动交互等将越来越受到重视。艾姆斯半导体、欧司朗光电半导体市场部经理涂绍碧表示，感知、理解、表达将是未来智能驾驶舱人机交互系统的重要发展方向。虽然车内人机交互的方式一直在变，但其遵循的逻辑是一致的，那就是如何让驾驶员的操作更加便捷和安全。

此外还有方向盘压力感应、乘客识别(比如识别儿童座椅的使用)、温度、湿度、气体感应等。会越来越多的融入汽车驾驶舱。“从人机交互开始，随着人们对安全和健康的要求越来越高，未来会集成越来越多的新功能。大方向是提高汽车驾驶的安全性和舒适性。”中国传感器与物联网联盟副秘书长朱佳璐指出，“在道路识别和自动巡航快速发展之后，车内感知将成为未来发展的另一个重点。”具体来说，目前成熟的车内环境感知内容主要集中在语音识别与控制、驾驶员疲劳监测、自动空调节等方面。，如乘员健康体征监测、儿童情绪监测、车内生物监测等给予用户温暖关怀的功能将是未来的发力点。

市场持续增长，传感器的类型和数量也在增加。

从概念上讲，智能驾驶舱是以驾驶舱域控制器为核心的系统，由显示屏、HMI(人机交互)、视觉跟踪等部件组成。由于汽车驾驶舱暂时不涉及底盘控制，技术实现起来相对困难。另外，驾驶舱是距离驾乘人员最近的空房间，功能落地更容易被用户感知。因此，智能驾驶舱也成为了当前汽车智能化最快的部分。

作为代表，座舱系统的发展反映了汽车的整个智能化进程。在这个过程中，传感器将发挥关键作用。“汽车可以视为安装传感器的平台。各种物理量、化学量、生物量的传感器，随着智能汽车的发展，会越来越多的用在汽车上。汽车的智能化程度将是决定汽车性能和功能的关键因素。智能的基础之一是感知技术。”郭指出。

在这样的背景下，汽车传感器的市场规模越来越大。IHS数据显示，2021年全球智能驾驶舱市场规模约为420亿美元，预计2030年将增长至681亿美元。基于此，可以看出汽车智能化的进程还会继续发展，为上游半导体产品提供更多新的增长点。据Markit统计，2020年，单车传感器(仅包括摄像头、毫米波雷达和体征监测传感器)的平均数量为3.3个，预计2030年这一数字将增至11.3个。

朱嘉琦强调，从趋势来看，未来汽车传感器市场将呈现快速上升趋势。车载传感器大致可以分为两个市场:存量市场和增量市场。一方面，股票市场的大小，这主要适用于车身，底盘等。，不会降低，主要还是升级。另一方面，基于智能驾驶舱和自动驾驶的增量市场也发展非常快。目前大部分车型还没有安装激光雷达，只有少数毫米波雷达在车上，疲劳驾驶监控传感器也只安装在少数车型上。这些是可预测的增量市场。“根据新传感器的增长来判断，市场预计每年增长10%以上。”朱嘉琦预言。

四维科技副总经理欧阳渐认为，随着汽车领域智能化的发展，有效的驾驶员监控是实现自动驾驶的重要环节，也为国内CMOS图像传感器厂商带来了“芯”的机会。郭还指出，汽车领域的智能化发展将为中国传感器行业提供更多的发展机遇。中国图像传感器制造商将有一个光明的未来。

可靠性突出，车标液位感应成为重点。

随着汽车传感器市场的扩大，越来越多的企业切入汽车传感器领域，呈现出一些新的技术趋势。首先，越来越多的MEMS和其他半导体制造工艺的先进传感器将取代传统传感器。朱嘉琦认为，微机电系统和先进传感器具有成本低、可重复性好、产量高等优点，对传统传感器有很大的替代性。当然，朱嘉琦也指出，MEMS和先进传感器不会完全取代传统传感器，硅基产品仍有一定的局限性。比如测量尾气排放的传感器，需要支持800℃的高温环境，这是硅基产品不具备的特性。

其次，汽车多传感器融合已经成为主流趋势。研究机构Wilson在《汽车智能网前瞻技术报告》中表示，鉴于车外感知物体的复杂性，选择多传感器融合感知方案应对不同场景，保障车辆安全，已成为行业共识。多传感器融合在应对不同场景时优势明显。可以提高感知精度和维度，同时增强环境适应性，进一步提高系统的决策可靠性。

再次，传感器与人工智能技术的结合越来越紧密，感知人的情绪和行为，为安全驾驶提供帮助。张毅表示，人工智能可以处理来自摄像头、麦克风、生物传感器甚至雷达的实时数据，然后帮助汽车做出决策。计算机可以从数字图像、视频和其他视觉输入数据中提取有意义的信息，并根据这些信息采取行动或提出建议。

最后，可靠性和稳定性是汽车仪表传感器最重要的性能。郭指出，中国的地理环境非常复杂，可靠性和稳定性对车载传感器非常重要。在汽车运动过程中，需要承受更多的振动和冲击，这就要求车载传感器满足长寿命、高稳定性和高可靠性的要求。

基于这些技术趋势，郭强调，中国汽车传感器产业的发展要以用户为主导，聚集系统集成商、模块硬件、传感器器件、芯片厂商，共同构建产学研用的技术研发平台。只有这样，才能按照产业链框架建立完整的R&D体系，打通产业链的不同环节，促进基础技术的发展，共同推动车载传感器的国产化发展。(记者陈炳新)

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