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毫米波雷达产业研究:2019同比增长44.37%,更多场景应用,侵蚀LIDAR和超声波雷达地盘

2020/04/19
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汽车毫米波雷达装配正在加速普及,据《2019-2020 年全球与中国汽车毫米波雷达产业研究报告》数据,2019 年全年中国乘用车市场毫米波雷达安装量达 517 万颗,同比增长 44.37%。其中 77GHz 增速显著,为 69.3%。
 

自主品牌毫米波雷达装配率高于合资品牌。吉利几何、威马、北汽 ARCFOX、长安、上汽荣威 / 大通、一汽红旗、小鹏等自主品牌新上市车型,在宣传方面均着重强调实现 L2/L2.5/L3 自动驾驶技术,装配更多的毫米波雷达等传感器

毫米波主要供应商都在力推 77GHz 雷达,博世和大陆公布的最新一代 77GHz 雷达覆盖中长短距。主要毫米波雷达芯片供应商新产品同样集中在 77GHz 芯片上,普遍支持 2GHz 的高调制带宽,3 个 TX, 4 个 RX,实现更远探测距离。
 
英飞凌计划上市的 RXS816xPL 是一款高度集成的设备,可在单个设备中执行雷达前端的所有功能,从 FMCW 信号调理到生成数字接收数据输出。满足了从 AEB 到自动驾驶中的高分辨率雷达等关键型应用的 77-79 GHz 雷达的需求。使用支持高达 2GHz 的高调制带宽,以实现精确的距离测量和 MIMO 的同步发射机操作,能够探测和识别 300 米范围内的物体。
 
德州仪器计划上市的 77GHz 芯片 AWR2243,是一款集成的单芯片 FMCW 收发器,能够在 76 至 81 GHz 频段内工作,该器件以极小的尺寸实现高度集成,并支持 5G 带宽,同时通过简单编程模型更改可支持各种传感器实施(近距离、中距离和远距离),作为完整的平台解决方案进行提供,降低开发成本。
 
毫米波雷达芯片企业还发布了适应更多应用领域的芯片,特别是在在超短距、近距方面。

部分超短距和近距毫米波雷达产品对比

在毫米波雷达芯片的支持下,毫米波雷达进入了更多应用场景,譬如:座舱和乘员监测场景,自动泊车场景,车路协同和智能交通场景等。
 
座舱和乘员监测场景
2019 年 11 月,Vayyar 宣布获得 1.09 亿美元 D 轮投资,该公司累计获得投资总额已达 1.88 亿美元。Vayyar 基于自有芯片的雷达传感器方案,可以实现车内乘客的位置和分类、乘员的尺寸、生命体征和姿势分析,在所有照明和天气条件下都可以实时监控。法雷奥宣布将把 Vayyar 的雷达传感器与产品整合在一起,以监测婴儿的呼吸,并在紧急情况下触发警报。博泽与 Vayyar 合作,传感器实时识别车内情况,与机械和电子系统进行交互,将使侧门系统自动开闭功能得以实现,如果传感器探测到其它车辆或障碍物,侧门会在接触到任何物体之前停止运动。
 
无论是 L2, L3 还是 L4 自动驾驶,乘员监测都变得越来越重要。自动驾驶车辆内饰变得十分灵活,座椅、屏幕和控制台均可滑动,满足工作或放松等要求。近距毫米波雷达和视觉传感器一起实时识别车内情况,与机械和电子系统进行交互,以确保必要的安全保障。
 
自动泊车场景
2019 年 12 月,纵目科技在厦门发布了第二代自主泊车产品 AVPGen.2。AVP Gen.2 第二代自主泊车系统的主要传感器采用 4 个鱼眼摄像头,12 个超声波传感器,4 个 4D 毫米波雷达。
 
在 4 颗环视摄像头摄全部被遮挡,只有毫米波雷达的情况下,AVP Gen.2 也可以完整实现 AVP 的自主泊车功能。因为纵目的毫米波雷达可以输出可比拟激光雷达的致密点云信息,清晰勾勒出周边建筑物轮廓,从而实现基于雷达点云的高精度定位。

AVP Gen.2 采用的毫米波雷达叫 SDR1。SDR1 雷达在传统角雷达 ADAS 功能的基础上,针对泊车的典型应用场景(地下 / 地面停车场、园区等)进行专项优化,能够完美的契合泊车场景的各种应用需求。SDR1 雷达兼顾了低速泊车场景和高速 ADAS,可以在夜间、刮风、下大雪等极端情况下工作,该产品将于 2020 年 Q4 实现量产。
 
车路协同和智能交通场景
2020 年 4 月,木牛科技发布三款 WAYV 品牌雷达产品:WAYV Air、WAYV 和 WAYV Pro。WAYV 系列包括 T300 和 S300 两款产品,分别应用于智能交通和智慧安防。WAYV Pro 系列探测距离达到 1000 米,突破视频、红外等传感器的距离极限,用于高速公路事件监测、大区域安防等领域。
 
Wayv T300 检测距离 300 米,可覆盖 8 车道,同时检测和跟踪 128 个目标,主要应用于城市内交通数据感知和规划;WayvT1000 最远作用距离可达 1000 米,适合长距离、高速路段部署,可覆盖 10 车道,同时检测 / 跟踪 256 个目标。

侵蚀超声波雷达和激光雷达地盘
毫米波雷达的发展,可谓野心勃勃,通过发展成像雷达试图替代激光雷达,通过发展超短距离毫米波雷达试图替代超声波雷达。
 
角雷达应用的兴起,使得毫米波雷达产业链厂商尝试开发超短距离(USRR)产品方案,替代传统的超声波传感器,用于泊车、AEB 及近距离盲点监测。
 
与超声波方案相比,联发科超声波雷达芯片 AutusR10 除了具有更大的探测范围和更远的探测距离,还能提供速度信息。Autus R10 支持多种场景,包括泊车辅助、自动泊车、后方自动紧急制动、交叉交通警报、车门开启警报和超短距离盲点监控。
 
超声波传感器是最具成本优势的方案,但是它对目标检测的响应率很低,也不可能将物体分为人类和非人类。而毫米波雷达能进行物体分类和生物特征监测。
 
有不少芯片厂商推出了可以支持高分辨率毫米波雷达的产品方案,包括 NXP、TI、英飞凌等传统雷达芯片巨头。高分辨率成像雷达被认为是将比激光雷达更具成本和性能的综合性价比优势,在某些情况下,成像雷达有可能识别道路上的物体,如自行车、人或小体积障碍物。同时,兼具应对恶劣天气状况的传统优势。
 
恩智浦首席 CTO Lars Reger 认为摄像头+成像毫米波雷达+V2X 将取代激光雷达。恩智浦与隼眼科技合作的重点是打造一款高分辨率成像雷达。

毫米波雷达推动汽车外观件的塑料化
毫米波雷达的安装位置一般在车标背后、格栅后面、集成到车灯、车顶等。毫米波雷达是通过发射电磁波并通过检测回波来探测目标的有无、距离速度以及方位。电磁波对金属极为敏感。汽车前身以及门板等区域传统的设计大多为金属钣金或带有金属材料,无法对雷达进行隐藏。
 
布置毫米波雷达的周边零部件就必须塑料化,而且材料的电解质传导细数小,尤其是材料中不能含有金属和碳纤维,去除金属的电子屏蔽效应。科思创、巴斯夫、乐天、会通、住友、三菱等原材料厂家都已开发透波材料 PC、PP、ABS 等应用于汽车的外饰件。

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英飞凌科技股份公司是全球功率系统和物联网领域的半导体领导者。英飞凌以其产品和解决方案推动低碳化和数字化进程。该公司在全球拥有约58,600名员工,在2023财年(截至9月30日)的营收约为163亿欧元。英飞凌在法兰克福证券交易所上市(股票代码:IFX),在美国的OTCQX国际场外交易市场上市(股票代码:IFNNY)。 更多信息,请访问www.infineon.com

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