一台汽車要搭載多少顆智能傳感器？附汽車主要六大領域晶片國内外廠商名單！

“如何感受一輛汽車的智能化水準？坐進駕駛室裡面感受一下。”“如何感受駕駛室的智能化水準？計算一下其中傳感器的種類和數量。”這兩句話反映了消費者對汽車智能化程序的最直覺感受，也展現出傳感器在汽車智能化中所起到的重要作用。近年來，汽車的智能化程序持續推進，駕駛座艙更是作為其中的代表，取得快速發展。傳感器則成為智能座艙乃至整個智能汽車産業發展的關鍵環節之一。

一、新功能不斷融入，智能座艙快速發展

“近年來，随着智能化、電動化、網聯化的加速發展，汽車正在從單一的交通工具向着集休閑、娛樂、辦公等多功能于一體的第三空間轉變。”工信部電子元器件行業發展研究中心總工程師郭源生在接受記者采訪時表示。在此過程中，作為承載和實作汽車一系列智能化應用和服務變化的一個空間，智能座艙在智能汽車發展中的重要性日漸顯現。

根據馭勢資本釋出報告，近年來智能座艙在新的汽車車型中普及速度不斷加快。中控大屏/連屏、智能語音、OTA更新等功能成為加裝最多，也最常見的部分，已逐漸成為判斷該車是否配置智能座艙的重要标準。此外，随着技術更新及車廠尋求差異化，又有更多新功能被納入智能座艙當中。

駕駛員監控系統(DMS)是目前最受關注的輔助駕駛功能之一。根據意法半導體亞太區影像産品部技術市場經理張程怡Jerry Chang介紹，DMS系統可以通過攝像頭擷取圖像，采用圖像識别技術與算法分析能力對駕駛員的駕駛行為及生理狀态進行檢測，包括頭部追蹤、眼動追蹤、駕駛員識别、疲勞駕駛檢測、視線追蹤/分神提醒等。研究表明，超過六成的交通事故是由于駕駛員注意力分散或疲勞駕駛所導緻，其中追尾事故的占比更是高達94%。圖像傳感器是DMS系統的核心部件。圖像傳感器技術的不斷提升也為DMS系統和駕駛帶來更高的安全性和場景适用性。

人機互動也是目前智能座艙發展的一個重點。随着語音互動技術走向成熟，座艙語音互動現在已經實作雙音區互動，即可甄别駕駛人員與乘坐人員的語音指令。未來，手勢互動、視線互動、頭部動作互動等艙内互動與物體感覺方案開始受到越來越多重視。艾邁斯半導體與歐司朗光電半導體市場經理塗少碧表示，感覺、了解與表達将是未來智能座艙人機互動系統重要的發展方向。雖然車内人機互動方式一直在更疊，但其遵從的邏輯卻是不變的，就是如何讓駕駛員的操作更加友善和安全。

除此之外，方向盤壓力感應，乘客識别（如識别兒童座椅使用情況），溫度、濕度、氣體感應等，都将越來越多被內建到汽車座艙當中。“從人機互動開始，随着人們對安全與健康的要求越來越高，未來會有越來越多新功能被內建進來，總的方向是提高汽車駕駛的安全性與舒适性。”中國傳感器和物聯網聯盟副秘書長朱佳骐指出，“在道路識别、自動巡航等得到快速發展之後，車内感覺将成為未來發展落地的另一個重點。”具體來看，目前已成熟落地的車内環境感覺内容主要集中于語音識别與控制、駕駛員疲勞監測、自動空調等方面，像乘員健康體征監測、兒童情緒監測、車内生物監測等給予使用者溫暖關懷的功能内容将會是未來的發力點。

二、市場不斷增長，傳感器種類、數量雙提升

從概念上來講，智能座艙是一個以汽車的座艙域控制器為核心，以顯示屏、HMI（人機互動）、視覺追蹤等部件共同組成的一個系統。由于汽車座艙暫不涉及底盤控制等方面，技術實作上難度相對較低，加之座艙是與駕乘人員接觸最密切的空間，功能落地更易被使用者感覺，是以智能座艙也成為目前汽車智能化步伐最快的部分。

作為一個代表，駕駛座艙系統的發展又反映了整個汽車智能化的程序。在此過程中，傳感器都将發揮關鍵作用。“可以把汽車當做是一個安裝傳感器的平台，各種實體量、化學量、生物量的傳感器随着汽車智能化的發展将會越來越多地應用于汽車當中。汽車智能化的程度将會成為決定汽車性能和功能的關鍵因素。智能化的基礎之一就是感覺技術。”郭源生指出。

在這樣一個大背景下，車用傳感器市場規模不斷增長。IHS資料顯示2021年全球智能座艙市場規模約為420億美元，預計2030年增長至681億美元。以此為基點可以看出，汽車智能化的程序将不斷發展，并為上遊半導體産品提供更多新的增長點。IHSMarkit統計顯示2020年平均單車傳感器（僅包括攝像頭、毫米波雷達和體征監測傳感器）搭載量為3.3個，預計至2030年增長至11.3個。

朱佳骐強調，從趨勢來看，未來車用傳感器市場将呈快速上升勢頭。車用傳感器大緻可以劃分為存量與增量兩個市場。一方面，以車身、底盤等應用為主的存量市場規模不會減少，以進行一定的更新換代為主；另一方面，以智能座艙、自動駕駛為主的增量市場上升勢頭也非常快。目前，雷射雷達大多數車型還沒有被安裝，毫米波雷達隻有少量上車，疲勞駕駛監控傳感器也隻在少數車型上安裝。這些都是可以預見的增量市場。“如果以新型傳感器的增長來判斷，預計每年會有10%以上的增長。”朱佳骐預測。

思特威科技副總經理歐陽堅認為，随着汽車領域智能化的發展，有效的駕駛員監測是實作自動駕駛的重要一環，也為國内CMOS圖像傳感器廠商帶來了“芯”機遇。”郭源生也指出，汽車領域智能化的發展将為大陸傳感器産業提供更多發展機會。中國圖像傳感器廠商将大有可為。

三、可靠性穩定性凸顯，車規級傳感發展成重點

随着車用傳感器的市場擴大，越來越多企業在切入車用傳感器賽道之餘，展現出一些新的技術趨勢。首先是将有越來越多MEMS等半導體制造技術的先進傳感器替代傳統類型的傳感器。朱佳骐認為，MEMS和先進傳感器的成本低、複制性好，良率高，對傳統類型傳感器有很大的替代作用。當然，朱佳骐也指出，MEMS和先進傳感器并不會全面取代傳統類型的傳感器，矽基産品仍然存在一定的局限性，比如測量尾氣排放的傳感器需要支援800℃的高溫環境，這是矽基産品所不具備的特性。

其次，汽車中的多傳感器融合已成為主流趨勢。研究機構威爾森在《汽車智能網聯前瞻技術報告》中表示，鑒于車外環境感覺對象非常複雜，為應對不同場景及保證車輛行駛安全，選擇多傳感器融合的感覺方案已是行業共識。多傳感器融合在應對不同場景上優勢明顯，在提高感覺準确度、增加感覺次元的同時增強環境适應能力，進一步提升系統決策可靠性。

再次，傳感器與人工智能技術的結合變得越來越緊密，感覺人的情緒和行為，為安全駕駛提供幫助。張程怡表示，人工智能可以處理來自攝像頭、麥克風、生物傳感器甚至雷達的實時資料，然後幫助汽車做出決策。計算機視覺是人工智能領域的一個分支，讓計算機和系統能夠從數字圖像、視訊和其他視覺輸入資料中提取有意義的資訊，并根據這些資訊采取行動或提出建議。

最後，可靠性與穩定性是車規級傳感器最為強調的性能。郭源生指出，中國的地理環境非常複雜，可靠性與穩定性對車用傳感器十分重要。汽車在運動過程中需要承受較多的震動和沖擊，這就需要車用傳感器要提供長壽命、高穩定性，并滿足汽車産品的高可靠性等要求。

基于這些技術趨勢，郭源生強調，大陸發展車用傳感器産業，應以使用者為龍頭，集合系統內建商，子產品硬體、傳感器器件與晶片廠商，共同搭建起一個産學研用的技術研發平台。隻有這樣才能按照産業鍊構架，建立一個完整的研發體系，打通産業不同環節，推動基礎技術的開發，共同推進車用傳感器的本土化發展。

附：汽車主要六大領域晶片廠商

※CPU/GPU/FPGA/ASIC晶片是智能汽車的“大腦”。

※功率晶片是智能汽車的“心髒”。

※攝像頭CMOS是智能汽車的“眼睛”。

※射頻接收器是智能汽車的“耳朵”。

※超音波/毫米波雷達是智能汽車的“手杖”。

※存儲晶片是智能汽車的“記憶“。

關于電巢

電巢是電子工程師的孵化巢，擁有200萬知識庫，200+專家資源，共享實驗室平台，2000+合作企業，旗下工程師社群（EDA365.com）是40餘萬電子人信賴的技術交流和能力提升的平台, 電巢 服務于有創新有追求的工程師和積極尋求成長并堅信人才是核心競争力的企業。

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