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汽车商业新知:救生技术待开发传感器受热捧

发布时间:2022-09-29 12:51:36 来源:乐鱼全站注册 作者:乐鱼全站注册在线入口

  汽车可以挽救生命,只是新的安全技术还远远未被发掘。作为新安全技术的必备部件,未来10年,传感器市场将出现爆炸式增长,其增长速度甚至将赶超全球汽车产量。

  汽车的救生潜能还远远未被发挥出来。目前迫切需要新的安全技术,使未来的汽车不仅能做到对前方道路清晰掌控,而且还对道路外围状况更好地掌握。

  近年来,美国道路行人事故死亡人数急剧上升,交通部门正在努力研究解决此类问题。此外,汽车制造商和供应商也正在积极引进技术,以提高诸如自动紧急刹车等系统的性能。

  他们已经显著提高了摄像头和雷达传感器的性能和布局,这些被更好地设计的摄像头和传感器,可以识别从道路两侧出现的行人和自行车。过去,这些自行车和行人通常很难被驾驶员和驾驶员辅助系统识别出来。

  “这种事故令人难过,因为现在已经有这类技术存在,技术其实可以解决这些问题。”博世负责驾驶员辅助和自动驾驶的副总裁Kay Stepper说。

  随着新技术出现,汽车相对于车内乘客来说变得更安全,但对行人和骑自行车的人来说,致命程度却越来越高。数据显示,2018年美国有6283名行人死于交通事故,占交通死亡总人数的17%。这个数字比2017年上升了3.4%,是20多年来的最高数字。

  根据美国州长公路安全协会(GHSA)提供的数据,从2009年到2018年这十年间,行人死亡人数增加了53%,而其他类型交通事故死亡人数累计仅增加2%。GHSA预计,2019年行人死亡人数可能还会增加5%。

  GHSA执行董事Jonathan Adkins认为,造成这种状况不断恶化的原因很多,包括糟糕的道路基础设施、司机超速,以及车辆设计因素。汽车技术的提升可以部分解决这一问题。

  “当然,技术提升只能部分解决问题,我们不能依靠技术来解决所有这些与个体行为相关的问题。”他解释道。

  美国汽车协会(AAA)2019年10月的一项研究揭示了技术的局限性。研究人员对4种自动紧急制动系统进行测试发现,这4款制动系统性能不一,大部分在夜间会完全失效,而大多数行人的死亡都发生在夜间。

  不仅如此,所有测试车辆在突然右转后,都撞向了模拟的成年行人。这是现实中驾驶员辅助系统难以处理的一种情况,但供应商已经开发出新产品解决这一问题。

  今年7月,供应商采埃孚推出一款100度视野的单目摄像头。这个新设备可以在转弯场景中,更可靠地检测行人和骑自行车的人。相对来说,上一代产品视野只达到52度,这一代产品扩大了近一倍。

  以前,当车道保持、自动紧急制动和自动巡航控制等多种功能依托同一个摄像头运行时,汽车制造商往往只能在高速公路和低速城市应用之间做出妥协。今后,情况可能会有所改善。

  采埃孚系统产品规划副总裁安迪·怀尔(Andy Whydell)说:“拥有100度视野后,即便是在高速公路上,我们仍然可以看清车道路况。这是专门为城市道路设计的,能在不同城市场景中发现穿梭的行人和骑自行车的人。”

  技术飞速发展是创新的结果。采埃孚最新开发的摄像头,其图像分辨率从标准的120万像素提高到170万像素。

  另一方面,欧洲新车安全评鉴协会(E-NCAP)设定的新基准,也推动了这一领域的技术发展。新基准注重更好地保护易受伤的道路使用者。今年,E-NCAP在试验方案中引入两种新场景,其中一个场景就将一辆汽车换成了模拟行人。

  采埃孚在自动紧急制动系统的旁边增加了一对前视、短程雷达,这是对摄像头技术的补充,将视野进一步扩大到180度。这对新设备将有助于检测亚洲的自行车和滑板车,因为在亚洲,易受伤害的道路使用者在交通死亡人数中所占比例更高。

  “6000人,这个数字太可怕了。”怀尔说,“其他地方的情况要糟糕得多。”

  博世自动驾驶高级副总裁凯尔·斯泰普(Kay Stepper)也在致力于扩大单一雷达设备的视野。该公司第五代系统改善了视野和角度分辨率,可以更早地探测行人。此前,雷达通常最适合用于探测较大的金属物体,但斯泰普说,他们可以将它优化,使其探测到行人。

  “我们可以准确反射到含水量的物体。”他解释道,“但当你遇到横向交叉的行人时,为了捕捉到他,你需要一个大的检测范围。”

  检测到物体,还只是做到预防事故的一半,对探测结果的响应同样具有挑战性。在检测的基础上,博世还推出一种制动系统,该系统带有机电推进装置,一旦有行人被检测到,可在190毫秒内启动全面制动。

  但无论技术如何先进,预防事故仍是最好的方法。在需要依赖这些技术前,应该主动集中精力阻止问题的发生。

  虽然还没有新冠疫情期间行人死亡人数的准确数据,但Adkins希望,随着越来越多的人在户外散步和吃饭,疫情可能会不经意推进基础道路设施的改善。

  “随着疫情期间步行人数增加,可能会引起人们对行人空间的重视。”他说,“我们的道路基础设施还没有跟上。所以,我真心希望,人们步行多了,能推动更多道路础设施建设,比如更宽的行人保护通道,让人们能够骑自行车或步行去其他地方。”

  汽车和卡车将越来越需要在黑暗中“看”到物体,使司机能在黑夜中舒适驾驶,并且尽早探知危险因素。现在,这样一种“神器”——传感器开始受到追捧。

  未来10年,预计传感器市场将出现爆炸式增长。其增长速度甚至将赶超全球汽车产量,比肩目前增长最迅速的可夜视和解放双手转向系统等电子元件速度。

  为什么会如此迅猛?因为电子原件更新不仅需要一个新的传感器,而是需要无数个。

  “如果你仔细观察隐藏在汽车里面的传感器,就会感到非常惊讶。”德国半导体制造商英飞凌负责汽车传感器的副总裁弗兰克·芬代斯(Frank Findeis)表示。英飞凌是可以和博世比肩的汽车半导体供应商,而汽车半导体正是现代传感器的“大脑”。

  芬代斯说:“如果入手一辆入门级汽车,你最终可能会找到20到50个使用半导体的传感器。如果入手一辆高端车,你会发现,里面有将近100个传感器。”

  对此,全球各大汽车零部件公司都趋之若鹜。博世、大陆集团、法雷奥和采埃孚等一线供应商巨头一致认为,电子传感器的利润不亚于灯光调节器、变速箱齿轮或驻车制动系统。

  博世负责驾驶辅助系统业务的高级副总裁托马斯·伊拉万(Thomas Irawan)预期,传感器将在汽车的各个领域变得越来越重要。“尤其是在高级驾驶辅助系统(ADAS)领域,我们看到,近几年传感器安装率一直在上升。”

  伊拉万说,近年来,博世已经销售超过7亿台用于驾驶员辅助系统的传感器。过去3年,博世在该领域的销量翻了一番,但他没有提供具体数字。

  罗兰贝格管理咨询公司最近一项研究发现,2019年,一辆搭载燃油发动机的中型高档汽车,其配备的电子设备总费用为3185美元。到2025年,类似规格的电动汽车电子设备成本将升至7030美元。

  该咨询公司认为,其中增加的很大一部分成本(每辆车约413美元),将用于辅助驾驶的雷达、激光雷达和摄像头组件的传感器。

  除市场需求外,安全法规也是催生传感器市场不断增长的两个关键因素之一。博世多摄像头泊车系统使用了4个摄像头,并依靠超声波传感器来创建360度图像。

  一方面,客户希望驾驶更舒适,这就要求汽车将更先进的驾驶辅助系统作为标配。伊拉万说,另一方面,行业也有法律要求……这真的推动了汽车安全功能。

  很难衡量传感器市场规模到底有多大,因为几乎每个供应商都根据自己的优势,从不同角度来投入开发。但有一点毋庸置疑,那就是未来10年,传感器将继续强劲增长。毕竟汽车行业大趋势是电气化、自动化、移动化,如果没有传感器,这个大趋势不可能实现。

  法雷奥创新主管纪尧姆·德沃切尔(Guillaume Devauchelle)估计,目前全球传感器市场年销售额在118亿至142亿美元之间。但到2030年,这个数字将上升到每年410亿至470亿美元。

  2019年,法雷奥的180亿美元全球汽车销售额中,有五分之一来自传感器。

  法雷奥从1990年代开始涉足传感器市场,为宝马7系提供可选配置——停车警报超声波传感器。德沃切尔表示,现在法雷奥每年销售1亿个传感器,其中包括用于远程停车的系统。

  “一开始,只有后部传感系统,有4个传感器,摄取效果很差。现在,为了完成自动泊车的完整操作,超级豪华配置可以安装25个传感器,这其中包括摄像头。”德沃切尔解释道,这些摄像头会产生图像,并被安装在汽车周围,形成一个网。

  麦肯锡预测,未来并非都会大幅增长。随着该行业转向电动动力系统,针对燃油发动机系统的传感器需求将会下降,但降幅不大。到2030年,包括凸轮轴定位传感器在内的应用将减少1%。

  随着汽车制造商逐步增加监测功能,未来用于监测车门或充电端口是否呈开启状态,或自动检测降雨以开启自动擦拭系统等新功能,每年将保持5%的传感器需求增长趋势。

  驾驶辅助系统和自动驾驶传感器将推动行业增长。激光雷达、雷达和摄像头需求每年增长12%,用于安全气囊和轮胎压力等监测功能的传感器每年增长6%。

  甚至是布置制动、转向和悬架等成熟功能的底盘传感器,也将以每年4%的速度增长,因为底盘传感器在驾驶辅助和自动驾驶方面起着非常重要的作用。

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