車載攝像頭發(fā)展較為成熟,是應(yīng)用最廣泛的“汽車之眼”。我們認(rèn)為車載攝像頭不僅是目前自動(dòng)駕駛的核心傳感器,也將在未來高等級自動(dòng)駕駛中發(fā)揮主導(dǎo)作用。隨著自動(dòng)駕駛等級提高,單車攝像頭數(shù)量將持續(xù)提升,由 L2 的 1-2 個(gè)提升到 L3 的 3-6 顆,未來高等級自動(dòng)駕駛有望達(dá)到 10 顆以上,相應(yīng)帶動(dòng)車載攝像頭市場高速增長,未來五年全球 CAGR 約為 16%,中國 CAGR 約為 32%。
毫米波雷達(dá):全天候待命自動(dòng)駕駛傳感器
(一)毫米波雷達(dá)全天候待命,77GHz 是未來方向
毫米波雷達(dá)是 ADAS 核心的傳感器之一。毫米波雷達(dá)通過天線向外發(fā)射波長 1-10nm,頻率在 30GHZ-300GHZ 之間的毫米波,接收反射信號并處理后快速準(zhǔn)確地獲取汽車車身周圍的物理環(huán)境信息,然后根據(jù)所探知的物體信息進(jìn)行智能處理和決策。它首先運(yùn)用于軍事領(lǐng)域,隨后進(jìn)入汽車領(lǐng)域。
毫米波雷達(dá)的優(yōu)勢主要有以下幾方面:
(1)毫米波具有穿透煙、灰塵和霧的能力,可全天候工作。相比于激光雷達(dá)等其他傳感器來說,毫米波的特性讓毫米波雷達(dá)的應(yīng)用環(huán)境更為廣泛,能實(shí)現(xiàn)全天候待命。
(2)毫米波雷達(dá)天線孔徑小、空間辨識率高、易攜帶且方向性好。
(3)毫米波雷達(dá)波束窄、抗電子干擾性好。
(4)價(jià)格成本低廉,目前價(jià)格在千元級別,相比其他傳感器如萬元級別的激光雷達(dá),成本較低。
FMCW 是主流調(diào)制方式。根據(jù)持續(xù)時(shí)間的長短,毫米雷達(dá)波可分為脈沖波和連續(xù)波,后者又可細(xì)分為 FSK(頻移鍵控)、PSK(相移鍵控)、CW(恒頻連續(xù)波)、FMCW(調(diào)頻連續(xù)波)等方式。目前,F(xiàn)MCW 成為毫米波雷達(dá)主流調(diào)制方式,被德爾福、電裝、博世、大陸等主流供應(yīng)商采用。
FMCW 調(diào)頻連續(xù)波具有能同時(shí)測出多個(gè)目標(biāo)的距離和速度信息,可對目標(biāo)連續(xù)跟蹤,系統(tǒng)敏感性高,錯(cuò)誤報(bào)警率低,不易受外界電磁噪聲的干擾,測量距離遠(yuǎn)分辨率高,所需發(fā)射功率低,成本較低,信號處理難易程度及實(shí)時(shí)性可達(dá)到系統(tǒng)要求等優(yōu)點(diǎn)。
根據(jù)毫米波雷達(dá)的有效范圍和頻段,可將車載毫米波雷達(dá)分為長距離雷達(dá)(LRR)和中距離雷達(dá)(MRR)以及短距離雷達(dá)(SRR)。而各個(gè)國家目前對車載毫米波雷達(dá)分配的頻段主要集中在 24GHz 和 77-79GHz 之中,分別屬于 SRR/MRR 和 LRR 的范圍。
77GHz 是未來發(fā)展趨勢。市場上的毫米波雷達(dá)主要包括 24GHz 和 77-79GHz 兩類。24GHz主要用于汽車盲點(diǎn)監(jiān)測、變道輔助等中短距測量功能,后者則屬于長距毫米波雷達(dá),主要用于自動(dòng)駕駛、前向碰撞預(yù)警等長距離測量功能,而目前中國、日本等地區(qū)尚不允許 79GHz 頻段的使用,所以 77GHz 是主要的長距毫米波雷達(dá)。
相較于 24GHz 雷達(dá),77GHz 體積更小,穿透力更強(qiáng),探視距離可達(dá) 150-250 米,探測精度為 24GHz 雷達(dá)的 3-5 倍,可接受的車速上限達(dá)250km/h,在識別精度、測量距離以及環(huán)境適應(yīng)度等方面均具有明顯優(yōu)勢。
因此,77GHz 的技術(shù)要求和生產(chǎn)成本也更高,具有較高的技術(shù)壁壘,當(dāng)前市場上的主流產(chǎn)品為 24GHz 雷達(dá)。未來,隨著技術(shù)的成熟以及成本的下降,77GHz 雷達(dá)將逐漸取代 24GHz 雷達(dá)成為未來毫米波雷達(dá)市場的主流發(fā)展趨勢。
(二)產(chǎn)品加速升級,市場空間潛力大
隨著 ADAS 系統(tǒng)的逐漸升級,對毫米波雷達(dá)的要求會(huì)更高。毫米波雷達(dá)的技術(shù)總的趨勢是朝著成本更低、體積更小、功耗更低、集成度更高的方向發(fā)展。
在雷達(dá)芯片技術(shù)上,高集成化的單片微波集成電路(MMIC)成為了主流;而在芯片工藝上,朝著利用 CMOS 工藝,將MMIC 做得更小的方向發(fā)展。