日本企业竞逐自动驾驶传感器市场

来源：翻译 自nikkei Asia，谢谢。

随着自动驾驶汽车开始上路，作为汽车“眼睛”的三种传感器——图像、雷达和激光雷达——制造商之间的竞争日益激烈。

索尼董事长兼总裁吉田健一郎(Kenichiro Yoshida)在1月份的美国消费电子展(CES)上发布Vision-S概念车时表示:“我认为(继手机之后)下一个大趋势将是移移性。”这款概念车是索尼进军日益拥挤的电动汽车市场的产品。

Vision-S将拥有33个传感器，其中包括索尼的专业技术图像传感器。负责这款车研发的索尼高级副总裁泉川西(Izumi Kawanishi)说，传感器“由于提供了360度的视觉，给乘客和行人带来了安全感”。

索尼在全球智能手机摄像头图像传感器市场上占据了约70%的份额，但在汽车图像传感器市场上的份额只有9%。Vision-S是该公司在进军由老牌美国制造商如ON Semiconductor领导的市场时所做的一项探索性努力。这家总部位于亚利桑那州的公司生产汽车图像传感器已经超过50年，控制着45%的市场份额。

汽车传感器必须能够记录具有强烈对比的场景，同时大幅减少几乎所有新车和现代交通信号中使用的那种发光二极管灯的闪烁。满足其中一个或另一个要求很容易，但同时满足两个要求则是一个挑战。

LED闪烁是其中比较棘手的一种，它是由灯快速闪烁引起的，这种现象对正常的眼睛来说几乎无法分辨，但对图像传感器来说就太明显了。这可以通过增加相机的曝光时间来解决。但这会导致高光过度曝光，降低了区分物体所需的对比度。

ON Semiconductor通过改变传感器中像素的结构解决了这一难题。它的产品已经成为斯巴鲁(Subaru)等汽车制造商的支柱产品，后者将其用于视力安全系统。

另外两种类型的传感器——测量汽车与周围物体之间距离的毫米波雷达和激光雷达三维传感器——也是关键技术。对毫米波雷达的需求正在增加，因为它弥补了在背光情况下图像传感器的弱性能。与所有雷达一样，毫米波雷达通过计算击中目标和从目标弹回的时间来测量与目标的距离。它不能识别形状，但不受恶劣天气的影响，如雨和雪，会严重影响图像传感器的性能。

世界上最大的毫米波雷达制造商是德国的英飞凌科技公司，该公司在2005年率先大批量生产用于毫米波雷达的低成本硅锗碳半导体。

一些已经上路的车辆已经装备了6毫米波雷达单元。当自动驾驶真正成为现实时，每辆车将拥有大约15辆。

这可能看起来很棒，但可能会导致问题;即其他车辆发出的雷达信号的干扰。“研发避免噪音的技术将是未来的任务，”日本英飞凌技术公司汽车自动化和底盘区域中心的主管Tomotaka Furuya说。

毫米波雷达还可以在车辆内部使用，监测儿童被留在车内的情况。

今年4月，日本汽车零部件制造商阿尔卑斯阿尔卑斯公司(Alps Alpine)与瑞典初创公司Acconeer展开合作，共同开发低能耗毫米波雷达。“毫米波雷达耗电量非常小，因此即使在发动机关闭后，它也能监测车辆内部，”阿尔卑斯高山公司副总裁泉英夫说。

他表示，摄像头被用来检测司机打瞌睡，但“在夜间，监控的准确性下降，很难看到一个孩子盖着毯子。”毫米波雷达可以通过探测像心跳一样轻微的运动来感知一个孩子，而不考虑汽车的内部构造。

三维激光雷达也被吹捧为自动驾驶的三个传感器支柱之一。激光雷达是光探测和测距的简称，它测量物体到距离的方式与毫米雷达非常相似，但使用的是红外激光，其波长较短，使它能够探测到更小的物体。

“如果不使用马达，激光雷达的成本可以降低到每台几百美元，”东芝公司的高级研究科学家Akihide Sai说，他指的是一种可以看到所有方向的传统旋转装置。这种复杂的结构大大提高了激光雷达传感器的价格，这些传感器主要用于测试车辆获取地图数据。

东芝将开发一种使用固态技术的激光雷达系统，以半导体取代驱动元件。

京瓷和先锋也进入了激光雷达业务，提高了更低价格和更小产品的门槛。日本芯片制造商瑞萨电子(Renesas Electronics)也涉足该行业，为加拿大初创企业LeddarTech提供半导体，使其激光雷达(lidar)用于加拿大自动驾驶穿梭巴士。固态技术将加速激光雷达传感器的普及。

据矢野研究所(Yano Research Institute)估计，用于自动驱动系统的激光雷达市场可能会从2020年的24亿日元(2270万美元)增长200倍，到2030年达到4959亿日元。许多公司已经进入了这个市场，而且据说全球有大约100家专门的初创公司，创造了一个高度动态的局面。

这三种传感器——图像传感器、毫米波雷达或激光雷达——哪一种将占主导地位?一家零部件制造商的工程师表示:“每一种都有自己的优缺点。为了制造更安全的汽车，整合不同的系统很重要。”

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