“如何感受一輛汽車的智能化水平？坐進(jìn)駕駛室里面感受一下?！薄叭绾胃惺荞{駛室的智能化水平？計(jì)算一下其中傳感器的種類和數(shù)量。”這兩句話反映了消費(fèi)者對(duì)汽車智能化進(jìn)程的最直觀感受，也體現(xiàn)出傳感器在汽車智能化中所起到的重要作用。近年來(lái)，汽車的智能化進(jìn)程持續(xù)推進(jìn)，駕駛座艙更是作為其中的代表，取得快速發(fā)展。傳感器則成為智能座艙乃至整個(gè)智能汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。

　　新功能不斷融入，智能座艙快速發(fā)展

　　“近年來(lái)，隨著智能化、電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化的加速發(fā)展，汽車正在從單一的交通工具向著集休閑、娛樂(lè)、辦公等多功能于一體的第三空間轉(zhuǎn)變?！惫ば挪侩娮釉骷袠I(yè)發(fā)展研究中心總工程師郭源生在接受記者采訪時(shí)表示。在此過(guò)程中，作為承載和實(shí)現(xiàn)汽車一系列智能化應(yīng)用和服務(wù)變化的一個(gè)空間，智能座艙在智能汽車發(fā)展中的重要性日漸顯現(xiàn)。

　　根據(jù)馭勢(shì)資本發(fā)布報(bào)告，近年來(lái)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(yǔ)音、OTA升級(jí)等功能成為加裝最多，也最常見(jiàn)的部分，已逐漸成為判斷該車是否配置智能座艙的重要標(biāo)準(zhǔn)。此外，隨著技術(shù)升級(jí)及車廠尋求差異化，又有更多新功能被納入智能座艙當(dāng)中。

　　駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)(DMS)是當(dāng)前最受關(guān)注的輔助駕駛功能之一。根據(jù)意法半導(dǎo)體亞太區(qū)影像產(chǎn)品部技術(shù)市場(chǎng)經(jīng)理張程怡Jerry Chang介紹，DMS系統(tǒng)可以通過(guò)攝像頭獲取圖像，采用圖像識(shí)別技術(shù)與算法分析能力對(duì)駕駛員的駕駛行為及生理狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，包括頭部追蹤、眼動(dòng)追蹤、駕駛員識(shí)別、疲勞駕駛檢測(cè)、視線追蹤/分神提醒等。研究表明，超過(guò)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(dǎo)致，其中追尾事故的占比更是高達(dá)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(lái)更高的安全性和場(chǎng)景適用性。

　　人機(jī)交互也是當(dāng)前智能座艙發(fā)展的一個(gè)重點(diǎn)。隨著語(yǔ)音交互技術(shù)走向成熟，座艙語(yǔ)音交互現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)雙音區(qū)交互，即可甄別駕駛?cè)藛T與乘坐人員的語(yǔ)音指令。未來(lái)，手勢(shì)交互、視線交互、頭部動(dòng)作交互等艙內(nèi)交互與物體感知方案開(kāi)始受到越來(lái)越多重視。艾邁斯半導(dǎo)體與歐司朗光電半導(dǎo)體市場(chǎng)經(jīng)理涂少碧表示，感知、理解與表達(dá)將是未來(lái)智能座艙人機(jī)交互系統(tǒng)重要的發(fā)展方向。雖然車內(nèi)人機(jī)交互方式一直在更迭，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方便和安全。

　　除此之外，方向盤壓力感應(yīng)，乘客識(shí)別（如識(shí)別兒童座椅使用情況），溫度、濕度、氣體感應(yīng)等，都將越來(lái)越多被集成到汽車座艙當(dāng)中?！皬娜藱C(jī)互動(dòng)開(kāi)始，隨著人們對(duì)安全與健康的要求越來(lái)越高，未來(lái)會(huì)有越來(lái)越多新功能被集成進(jìn)來(lái)，總的方向是提高汽車駕駛的安全性與舒適性。”中國(guó)傳感器和物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟副秘書長(zhǎng)朱佳騏指出，“在道路識(shí)別、自動(dòng)巡航等得到快速發(fā)展之后，車內(nèi)感知將成為未來(lái)發(fā)展落地的另一個(gè)重點(diǎn)。”具體來(lái)看，目前已成熟落地的車內(nèi)環(huán)境感知內(nèi)容主要集中于語(yǔ)音識(shí)別與控制、駕駛員疲勞監(jiān)測(cè)、自動(dòng)空調(diào)等方面，像乘員健康體征監(jiān)測(cè)、兒童情緒監(jiān)測(cè)、車內(nèi)生物監(jiān)測(cè)等給予用戶溫暖關(guān)懷的功能內(nèi)容將會(huì)是未來(lái)的發(fā)力點(diǎn)。

　　市場(chǎng)不斷增長(zhǎng)，傳感器種類、數(shù)量雙提升

　　從概念上來(lái)講，智能座艙是一個(gè)以汽車的座艙域控制器為核心，以顯示屏、HMI（人機(jī)交互）、視覺(jué)追蹤等部件共同組成的一個(gè)系統(tǒng)。由于汽車座艙暫不涉及底盤控制等方面，技術(shù)實(shí)現(xiàn)上難度相對(duì)較低，加之座艙是與駕乘人員接觸最密切的空間，功能落地更易被用戶感知，因此智能座艙也成為當(dāng)前汽車智能化步伐最快的部分。

　　作為一個(gè)代表，駕駛座艙系統(tǒng)的發(fā)展又反映了整個(gè)汽車智能化的進(jìn)程。在此過(guò)程中，傳感器都將發(fā)揮關(guān)鍵作用。“可以把汽車當(dāng)做是一個(gè)安裝傳感器的平臺(tái)，各種物理量、化學(xué)量、生物量的傳感器隨著汽車智能化的發(fā)展將會(huì)越來(lái)越多地應(yīng)用于汽車當(dāng)中。汽車智能化的程度將會(huì)成為決定汽車性能和功能的關(guān)鍵因素。智能化的基礎(chǔ)之一就是感知技術(shù)?！惫瓷赋觥?/p>

　　在這樣一個(gè)大背景下，車用傳感器市場(chǎng)規(guī)模不斷增長(zhǎng)。IHS數(shù)據(jù)顯示2021年全球智能座艙市場(chǎng)規(guī)模約為420億美元，預(yù)計(jì)2030年增長(zhǎng)至681億美元。以此為基點(diǎn)可以看出，汽車智能化的進(jìn)程將不斷發(fā)展，并為上游半導(dǎo)體產(chǎn)品提供更多新的增長(zhǎng)點(diǎn)。IHSMarkit統(tǒng)計(jì)顯示2020年平均單車傳感器（僅包括攝像頭、毫米波雷達(dá)和體征監(jiān)測(cè)傳感器）搭載量為3.3個(gè)，預(yù)計(jì)至2030年增長(zhǎng)至11.3個(gè)。

　　朱佳騏強(qiáng)調(diào)，從趨勢(shì)來(lái)看，未來(lái)車用傳感器市場(chǎng)將呈快速上升勢(shì)頭。車用傳感器大致可以劃分為存量與增量?jī)蓚€(gè)市場(chǎng)。一方面，以車身、底盤等應(yīng)用為主的存量市場(chǎng)規(guī)模不會(huì)減少，以進(jìn)行一定的更新?lián)Q代為主；另一方面，以智能座艙、自動(dòng)駕駛為主的增量市場(chǎng)上升勢(shì)頭也非?？?。目前，激光雷達(dá)大多數(shù)車型還沒(méi)有被安裝，毫米波雷達(dá)只有少量上車，疲勞駕駛監(jiān)控傳感器也只在少數(shù)車型上安裝。這些都是可以預(yù)見(jiàn)的增量市場(chǎng)。“如果以新型傳感器的增長(zhǎng)來(lái)判斷，預(yù)計(jì)每年會(huì)有10%以上的增長(zhǎng)?！敝旒羊U預(yù)測(cè)。

　　思特威科技副總經(jīng)理歐陽(yáng)堅(jiān)認(rèn)為，隨著汽車領(lǐng)域智能化的發(fā)展，有效的駕駛員監(jiān)測(cè)是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的重要一環(huán)，也為國(guó)內(nèi)CMOS圖像傳感器廠商帶來(lái)了“芯”機(jī)遇。”郭源生也指出，汽車領(lǐng)域智能化的發(fā)展將為我國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)提供更多發(fā)展機(jī)會(huì)。中國(guó)圖像傳感器廠商將大有可為。

　　可靠性穩(wěn)定性凸顯，車規(guī)級(jí)傳感發(fā)展成重點(diǎn)

　　隨著車用傳感器的市場(chǎng)擴(kuò)大，越來(lái)越多企業(yè)在切入車用傳感器賽道之余，展現(xiàn)出一些新的技術(shù)趨勢(shì)。首先是將有越來(lái)越多MEMS等半導(dǎo)體制造工藝的先進(jìn)傳感器替代傳統(tǒng)類型的傳感器。朱佳騏認(rèn)為，MEMS和先進(jìn)傳感器的成本低、復(fù)制性好，良率高，對(duì)傳統(tǒng)類型傳感器有很大的替代作用。當(dāng)然，朱佳騏也指出，MEMS和先進(jìn)傳感器并不會(huì)全面取代傳統(tǒng)類型的傳感器，硅基產(chǎn)品仍然存在一定的局限性，比如測(cè)量尾氣排放的傳感器需要支持800℃的高溫環(huán)境，這是硅基產(chǎn)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(shì)。研究機(jī)構(gòu)威爾森在《汽車智能網(wǎng)聯(lián)前瞻技術(shù)報(bào)告》中表示，鑒于車外環(huán)境感知對(duì)象非常復(fù)雜，為應(yīng)對(duì)不同場(chǎng)景及保證車輛行駛安全，選擇多傳感器融合的感知方案已是行業(yè)共識(shí)。多傳感器融合在應(yīng)對(duì)不同場(chǎng)景上優(yōu)勢(shì)明顯，在提高感知準(zhǔn)確度、增加感知維度的同時(shí)增強(qiáng)環(huán)境適應(yīng)能力，進(jìn)一步提升系統(tǒng)決策可靠性。

　　再次，傳感器與人工智能技術(shù)的結(jié)合變得越來(lái)越緊密，感知人的情緒和行為，為安全駕駛提供幫助。張程怡表示，人工智能可以處理來(lái)自攝像頭、麥克風(fēng)、生物傳感器甚至雷達(dá)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，然后幫助汽車做出決策。計(jì)算機(jī)視覺(jué)是人工智能領(lǐng)域的一個(gè)分支，讓計(jì)算機(jī)和系統(tǒng)能夠從數(shù)字圖像、視頻和其他視覺(jué)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(dòng)或提出建議。

　　最后，可靠性與穩(wěn)定性是車規(guī)級(jí)傳感器最為強(qiáng)調(diào)的性能。郭源生指出，中國(guó)的地理環(huán)境非常復(fù)雜，可靠性與穩(wěn)定性對(duì)車用傳感器十分重要。汽車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中需要承受較多的震動(dòng)和沖擊，這就需要車用傳感器要提供長(zhǎng)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(shì)，郭源生強(qiáng)調(diào)，我國(guó)發(fā)展車用傳感器產(chǎn)業(yè)，應(yīng)以用戶為龍頭，集合系統(tǒng)集成商，模塊硬件、傳感器器件與芯片廠商，共同搭建起一個(gè)產(chǎn)學(xué)研用的技術(shù)研發(fā)平臺(tái)。只有這樣才能按照產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)架，建立一個(gè)完整的研發(fā)體系，打通產(chǎn)業(yè)不同環(huán)節(jié)，推動(dòng)基礎(chǔ)技術(shù)的開(kāi)發(fā)，共同推進(jìn)車用傳感器的本土化發(fā)展。