解決方案
“你覺得一輛車的智能水平如何？坐在駕駛室里感受一下。” “你覺得駕駛室的智能水平如何？計算其中傳感器的類型和數(shù)量。” 這兩句話反映了消費者對汽車智能化進程最直觀的感受，也體現(xiàn)了傳感器在汽車智能化中所扮演的重要角色。近年來，汽車的智能化進程不斷推進，駕駛艙就是快速發(fā)展的代表之一。該傳感器已經(jīng)成為智能駕駛艙乃至整個智能汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。
新功能不斷整合，智能座艙快速發(fā)展
“近年來，隨著智能化、電動化、網(wǎng)聯(lián)化的加速發(fā)展，汽車正在從單一的代步方式向集休閑、娛樂、辦公、等多功能于一體的第三空間轉(zhuǎn)變?！惫I(yè)和信息化部電子元器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究中心總工程師郭燕生在接受記者采訪時表示。在這一過程中，作為承載和實現(xiàn)車內(nèi)一系列智能應用和服務變革的空間，一個智能駕駛艙在智能汽車發(fā)展中的重要性日益顯現(xiàn)。
根據(jù)Harness Capital發(fā)布的報告顯示，近年來智能駕駛艙在新車車型中的普及速度正在加快。大中控屏/聯(lián)網(wǎng)屏、智能語音、OTA升級等功能成為增加最多、最常見的部分，也逐漸成為判斷汽車是否配備智能駕駛艙的重要標準。此外，隨著技術(shù)升級和汽車廠商尋求差異化，還有更多的新功能被納入智能駕駛艙。
駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)）是目前最流行的輔助駕駛功能之一。據(jù)意法半導體亞太成像產(chǎn)品事業(yè)部技術(shù)市場經(jīng)理Jerry Chang介紹，DMS系統(tǒng)可以通過攝像頭采集圖像，并利用圖像識別技術(shù)和算法分析能力檢測駕駛員的駕駛行為和生理狀態(tài)，包括頭部跟蹤、眼球跟蹤、駕駛員識別、疲勞駕駛檢測、視線跟蹤/分心提醒等。研究表明，60%以上的交通事故是由于駕駛員注意力分散或疲勞駕駛造成的，其中追尾事故占到了94%。圖像傳感器是DMS系統(tǒng)的核心部件。圖像傳感器技術(shù)的不斷提升，也為DMS系統(tǒng)和駕駛帶來了更高的安全性和場景適用性。
人機交互也是目前智能駕駛艙開發(fā)的一個重點。隨著語音交互技術(shù)的日趨成熟，駕駛艙語音交互目前已經(jīng)實現(xiàn)了雙音區(qū)交互，可以屏蔽駕駛員和乘坐者的語音指令。在未來，手勢交互、視線交互、頭部運動交互，以及其他座艙內(nèi)交互和物體感知解決方案開始受到越來越多的關(guān)注。Amax半導體和歐司朗光電半導體市場部經(jīng)理涂少北表示，感知、理解、表達將是未來智能艙人機交互系統(tǒng)的重要發(fā)展方向。車內(nèi)的人機交互雖然一直在變，但邏輯是一樣的，那就是如何讓駕駛員的操作更方便、更安全。
此外，方向盤壓力傳感、乘客身份識別（如識別兒童座椅的使用情況）、溫度、濕度、氣體傳感等，也將越來越多地被集成到車內(nèi)?！皬娜藱C交互出發(fā)，隨著人們對安全、健康的要求越來越高，未來會集成越來越多的新功能，大方向是提高汽車駕駛的安全性和舒適性?！?中國傳感器與物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟副秘書長朱家奇指出，“繼道路識別、自動巡航等快速發(fā)展之后，車載傳感將成為未來發(fā)展落地的又一個重點?！本唧w而言，目前已經(jīng)成熟實施的車內(nèi)環(huán)境感知內(nèi)容主要集中在語音識別與控制方面，駕駛員疲勞監(jiān)測、自動空調(diào)等方面，如乘員健康體征監(jiān)測、兒童情緒監(jiān)測、車內(nèi)生物監(jiān)測等功能，給予用戶溫暖關(guān)懷的內(nèi)容將是未來的發(fā)力點。
隨著傳感器類型和數(shù)量的雙重改進，市場不斷增長
從概念上講，智能駕駛艙是以汽車的駕駛艙域控制器為核心，與顯示器、HMI（人機交互）、視覺跟蹤、等部件結(jié)合在一起的系統(tǒng)。由于汽車駕駛艙不涉及底盤控制等方面，技術(shù)實現(xiàn)難度相對較低，再加上駕駛艙是與駕乘人員接觸最緊密的空間，功能落地更容易被用戶感知，因此智能駕駛艙成為了當前汽車智能化步伐最快的部分。
為代表，駕駛艙系統(tǒng)的發(fā)展體現(xiàn)了汽車智能化的全過程。這一過程中，傳感器將起到關(guān)鍵作用?！捌嚳梢钥醋魇且粋€安裝傳感器的平臺，各種物理、化學、生物傳感器隨著汽車智能化的發(fā)展將越來越多地應用到汽車上。車的智能化程度將成為決定汽車性能和功能的關(guān)鍵因素。智能的基礎之一是感知技術(shù)?！?郭燕生指出。
在此背景下，汽車傳感器的市場正在增長，IHS數(shù)據(jù)顯示，全球智能駕駛艙市場在2021年將達到約42億美元，預計到2030年將增長至68.1億美元。IHSMarkit的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，平均單個車載傳感器（僅包括攝像頭、毫米波雷達和車身標志監(jiān)測傳感器）在2020年攜帶3.3個，預計到2030年將增長到11.3個。
朱家琦強調(diào)，從趨勢上看，未來汽車傳感器市場將呈現(xiàn)快速上漲的勢頭。汽車傳感器大致可以分為兩個市場：存量和增量。一方面，主要針對車身、底盤、等應用的存量市場規(guī)模不會減少進行一定的更新；另一方面，主要針對智能駕駛艙和自動駕駛的增量市場也在快速上升。目前，大部分車型還沒有安裝LiDAR，毫米波雷達只有少數(shù)汽車，疲勞駕駛監(jiān)測傳感器也只安裝在少數(shù)幾款車型上。這些都是可以預見的增量市場?！叭绻覀円孕聜鞲衅鞯脑鲩L來判斷，預計每年將以10%以上的速度增長?！敝旒宴黝A測。
斯托科技副總經(jīng)理歐陽堅認為，隨著智能汽車領(lǐng)域的發(fā)展，有效的駕駛員監(jiān)控是現(xiàn)自動駕駛的重要一環(huán)，也為國產(chǎn)CMOS圖像傳感器廠商帶來“核心”機遇?！?郭燕生還指出，智能汽車領(lǐng)域的發(fā)展將為我國傳感器產(chǎn)業(yè)提供更多的發(fā)展機遇。中國形象將擁有巨大的潛力。
可靠性和穩(wěn)定性凸顯，汽車級傳感器的發(fā)展成為焦點
隨著汽車傳感器市場的擴大，越來越多的公司在切入汽車傳感器軌道的同時呈現(xiàn)出一些新的技術(shù)趨勢。首先是會有越來越多的微機電系統(tǒng)和其他制造工藝的先進傳感器，以取代傳統(tǒng)類型的傳感器。朱家奇認為，MEMS和成本低、重現(xiàn)性好、成品率高的先進傳感器對傳統(tǒng)類型的傳感器有很大的替代作用。當然，朱家奇也指出，MEMS和先進的傳感器不會完全取代傳統(tǒng)類型的傳感器，硅基產(chǎn)品仍有一定的局限性，比如測量尾氣排放的傳感器需要支持800℃的高溫環(huán)境，這不是硅基產(chǎn)品的特點。
第二，車內(nèi)多個傳感器的融合已經(jīng)成為主流趨勢。研究院Wilson在《汽車智能網(wǎng)絡前瞻技術(shù)報告》中表示，鑒于車輛外環(huán)境感知對象非常復雜，為了應對不同場景，保證車輛行駛安全，選擇多傳感器融合感知方案已經(jīng)成為業(yè)界共識。多傳感器融合在處理不同場景、提高感知精度、增加感知維度的同時增強環(huán)境適應性、進一步提高系統(tǒng)決策可靠性等方面具有明顯優(yōu)勢。
傳感器與人工智能技術(shù)的結(jié)合再一次變得日益緊密，感知人類的情緒和行為，為安全駕駛提供幫助。張承義表示，人工智能可以處理攝像頭、麥克風、生物傳感器，甚至是雷達的實時數(shù)據(jù)，然后幫助汽車做出決策。計算機視覺是人工智能領(lǐng)域的一個分支，它允許計算機和系統(tǒng)從數(shù)字圖像、視頻和其他視覺輸入數(shù)據(jù)中提取有意義的信息，并根據(jù)這些信息采取行動或提出建議。
最后，可靠性和穩(wěn)定性是汽車級傳感器最強調(diào)的屬性。郭燕生指出，中國的地理環(huán)境非常復雜，可靠性和穩(wěn)定性對于汽車傳感器來說非常重要。車在運動過程中需要承受更多的振動和沖擊，這就要求汽車傳感器能夠提供長壽命、高穩(wěn)定性，并滿足汽車產(chǎn)品的高可靠性等要求。
基于這些技術(shù)趨勢，郭燕生強調(diào)，在中國汽車傳感器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中，應該以用戶為主導，集合系統(tǒng)集成商、模塊硬件、傳感器件、以及芯片廠商，共同搭建一個產(chǎn)、學、研相結(jié)合的技術(shù)研發(fā)平臺。才能按照產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)，建立完整的研發(fā)體系，打通行業(yè)不同環(huán)節(jié)，促進基礎技術(shù)發(fā)展，共同推進汽車傳感器國產(chǎn)化。
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