5月22日-5月23日在东京召开了“2019 Flex Japan/MEMS & SENSORSENSORS Forum”，在此论坛上，法国Yole Développement的负责车载传感器（Sensor）的分析师Jérme Azémar先生发表了题为“汽车产业的传感器技术及市场动向”的演讲，本文主要是介绍了其发表的车载传感器的未来市场趋势。
图1：发表演讲时的情形，照片系笔者拍摄。（图片出自：mynavi）
2017年全球汽车产业的市场规模达到2.3兆日元（约人民币1,380亿元），全球汽车三强为：德国的大众、丰田汽车、雷诺·日产·三菱联盟，2018年雷诺·日产·三菱联盟的销售额以极小的差距超越了丰田汽车。另外，据预测，今后汽车产业的年度增长率约为2.7%，其中车载电子的年度平均增长率约为7%，即每年增加1,420亿美元（约人民币9,656亿元）的规模，其中车载传感器年度平均增长率约为13%，即每年增加110 亿美元（约人民币748亿元）的市场规模，其较高的增长率着实引人关注。
图2：全球汽车产业的主要品牌分布图。（图片出自：Yole Développement）
2个近乎实现完全无人驾驶的方法
实现完全无人驾驶主要有两类方法。其一，以丰田汽车为首的汽车厂商采用的高级驾驶辅助系统（ADAS,Advanced Driving Assistant System）。从Level1（级别1）开始逐步提高到最高的Level5级的无人驾驶，由于最初没有设定行驶范围，所以无人驾驶车辆可以在任何一个地方行驶。另一种具有挑战性的方法是IT公司与新兴Mobility （移动）企业合作推出的Robotic Car（机器人汽车），最初就开发了相当于Level5的汽车，后来逐步扩大行驶范围，最终在任何一个地方都可以行驶。无论哪一个方法其最终目标都是实现完全无人驾驶。（图3）
图3：实现完全无人驾驶的两个方法。（图片出自：Yole Développement）
如今，在地球上行驶的汽车有50%以上都是Level0。另外，据Yole预测，朝着双手自由、两脚自由、解放双眼（不需要随时注视前方）、解放大脑。。。。。。这一方向发展无人驾驶技术，2045年销售的汽车中70%都将会是无人驾驶车辆，在2050年销售的汽车中30%都将会是Level5级别的。（图4）
图4：无人驾驶级别的市场普及率（预测值）（图片出自：Yole Développement）
无人驾驶时代所要求的车载传感器
ADAS汽车搭载了用作各种目的的传感器，比如长距离雷达、中短距离雷达、LiDAR（Light Detection And Ranging，即激光雷达技术）、摄像头、超声波传感器、GNSS（Global Navigation Satellite System，即全球定位卫星系统）、红外线传感器等。现在，很多汽车的前方和后方都搭载了传感器，随着无人驾驶级别的提高，360度感应的实用化越来越重要。
另外，最初就以无人驾驶为目标的Robotic Car（机器人汽车）搭载了8个摄像头、6个LiDAR（4个短距离、1个中距离、1个远距离）、4个雷达、10个其他传感器（8个超声波传感器、2个GPU/IMU）。
图5：ADAS车的传感器的种类、用途、目的。
（图片出自：Yole Développement）
在以上这样的汽车传感器中，数量增长最多的将会是用于长距离摄像头，预计2030年的年度出货数量为1,000万个左右。另外，中距离LiDAR、短距离LiDAR、短距离雷达、短距离摄像头的2030年预测出货数量分别为500万个左右，长距离雷达的2030年预测出货数量约为250万个，由此可见长距离摄像头的增长最值得期待。另外，远红外（Long Wave Infra Red）摄像头是用于识别夜间的行人和野生动物的，据Yole预测，从2021年开始其出货数量将会以每年增长30%的超高速增长，2024年的年度销售数量约为50万个（销售金额约为1.9亿美元，约人民币12.92亿元）。
图6：2017年-2018年的车载传感器系统的出货数量推移表。（图片出自：Yole Développement）
从金额来看，车载摄像头模组在2018年-2023年的年度增长率约为15.8%，预计在2023年的年度销售额将达到58亿美元（约人民币394.4亿元），其中机器人汽车将占据75%。
图7：车载摄像头模组的销售额预测（金额单位：百万美元）。（图片出自：Yole Développement）
图8：车载LiDAR的销售额预测（金额单位：百万美元）。（图片出自：Yole Développement）
另一方面，按照使用的频段来分，雷达模组的市场可以分为3种。24GHz雷达的市场规模约为15.4亿美元（2018年，约人民币104.72亿元），到2020年基本是微增，之后转为减少，2022年的市场规模将比2018年还要低。另外，在2018年主流的77GHz雷达的市场规模将会达到24.7亿美元（约人民币167.96亿元），随着AEB（Autonomous Emergency Braking，即自动制动系统）的普及将会逐步增长，预计在2024年将会突破40亿美元（约人民币272亿元）。与之相比更高频率的79GHz雷达市场预计也会有较高的增长，预计在2024年将会达到20亿美元（约人民币136亿元）的市场规模，雷达市场整体的年度平均增长率约为23%，2022年的市场规模将会达到75亿美元（约人民币510亿元）。
图9：按照车载雷达市场的使用频段来区分的销售额预测（单位：百万美元）（图片出自：Yole Développement）
负责处理传感器的半导体市场将会怎么样?
随着各种传感器搭载数量的增加，通过处理这些信息，对汽车各部位进行反馈（Feedback）的半导体的重要性也在逐渐在增加。据Yole预测，关于用于信息娱乐( Infotainment)方面的半导体的未来市场动向，今后大约在Level3的时候，现在使用的多个MCU（Micro Controller Unit，即微控制单元）将会被作为 FPGA（Field－Programmable Gate Array，即现场可编程逻辑门阵列）或者Vision Processor（视觉处理器）处理成一个模块，此后, 也会加上用于Level 5的ADAS专用的平台（Platform），根据具体情况将会一体化。（图10）
图10：用于车载信息娱乐方面的半导体的推移。
（图片出自：Yole Développement）
2018年车载Computer Hardware（计算机硬件）的市场规模达到31.5亿美元（约人民币214.2亿元），未来机器人汽车将会起到牵引的作用，预计年度平均增长率约为17%，在2028年市场规模将会达到150亿美元（约人民币1,020亿元）。
图11：每个无人驾驶级别（Level）的车载计算机硬件的市场增长预测值（2018年-2028年）（图片出自：Yole Développement）
另外，现在Level 2的ADAS车搭载的处理器的性能约为1TOPS（(Tera Operations Per Second），消耗电力控制在3W-5W左右；Level 4或者Level 5 的无人驾驶汽车的处理器性能要求约为10TOPS以上，消耗电力也随之提高。现在每个芯片的消耗电力约为数十W左右，为机器人汽车提供芯片的半导体厂商也将沿袭这一功率数。Yole指出，以传统的汽车厂商为中心，对于低功耗的要求依然很高，对于未来的车载处理器来说，其开发目标将会是实现1TOPS/W或者更高耗能的运算性能，这将会成为各家车载半导体厂商的新挑战。
图12：用于ADAS和机器人汽车的计算机硬件的基准（Benchmark），消耗电力（W）对计算性能（TOPS）。（图片出自：Yole Développement）
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