“過去10年的大趨勢是手機(jī)（Mobile），今后是移動工具（Mobility）”，在1月舉行的美國數(shù)字技術(shù)展會CES上，索尼會長兼社長吉田憲一郎如此表示。在這場展會上，索尼公開了自身的純電動汽車“VISION-S”。
VISION-S安裝了包括圖像傳感器在內(nèi)的33個傳感器。指揮車輛開發(fā)工作的索尼執(zhí)行董事川西泉表示，“可360度監(jiān)控汽車周圍的情況，讓乘車人和汽車周圍的人安心”。其核心就是圖像傳感器，索尼在面向智能手機(jī)的圖像傳感器領(lǐng)域擁有全球7成份額，但在車載領(lǐng)域僅為9％。索尼打算通過VISION-S深入挖掘客戶對傳感器的需求，全面開拓市場。
車載圖像傳感器：美國企業(yè)憑借歷史和經(jīng)驗(yàn)迎擊索尼
“我們很尊重索尼，但我們在車載領(lǐng)域擁有悠久歷史和豐富的經(jīng)驗(yàn)”。迎擊索尼的是在車載圖像傳感器領(lǐng)域擁有50年以上歷史、市場份額達(dá)到45％的美國安森美半導(dǎo)體（ONSemiconductor）等老牌企業(yè)。
車載圖像傳感器需要具備兩種技術(shù)，一是可拍攝具有明暗差異的影像，二是在發(fā)光二極管（LED）的照明下拍攝時能防止畫面閃爍。這兩個課題可以分別解決，但很難同時兼顧。
比如，畫面閃爍的原因是LED高速閃滅。解決方法是延長攝像頭的曝光時間。而要防止高光過白，則需要縮短曝光時間。一般會使用兩種像素來解決這種兩難的問題，但將兩種圖像數(shù)據(jù)結(jié)合在一起時，往往會出現(xiàn)異常。
安森美改進(jìn)了像素本身的結(jié)構(gòu)，用一種像素成功解決了兩個問題。該公司的圖像傳感器被斯巴魯（SUBARU）的先進(jìn)安全系統(tǒng)“EyeSight”的新一代產(chǎn)品采用，切實(shí)穩(wěn)固了自己的地盤。
不易受惡劣天氣影響的毫米波雷達(dá)
圖像傳感器的缺點(diǎn)是容易受逆光等影響，毫米波雷達(dá)因可以彌補(bǔ)這一缺點(diǎn)而不斷普及。毫米波是一種微波，可根據(jù)從遇到障礙物到反射回來的時間來測量距離。雖然不擅長檢測對象物體的準(zhǔn)確形狀，但毫米波具有很強(qiáng)的直線行進(jìn)性，即便在雨雪等惡劣天氣中也不易受到影響。
全球最大的毫米波雷達(dá)企業(yè)是德國英飛凌科技（InfineonTechnologies）。由于2005年全球首次量產(chǎn)了采用“硅鍺碳”（Silicon-GermaniumCarbon）材料的毫米波雷達(dá)半導(dǎo)體，該公司在開拓市場方面領(lǐng)先。硅鍺碳與以前使用的砷化鎵相比，可以大幅降低制造成本。
目前，每輛普通汽車搭載約3個毫米波雷達(dá)，高檔車甚至達(dá)到6個左右。如果自動駕駛正式普及，每輛車需要安裝約15個毫米波雷達(dá)。大量汽車用雷達(dá)發(fā)射電磁波，可能會導(dǎo)致雷達(dá)之間相互干擾，“今后的課題是開發(fā)降噪技術(shù)”（英飛凌科技日本公司的汽車事業(yè)本部的部長降矢知�。�
利用毫米波雷達(dá)監(jiān)控車內(nèi)情況的時機(jī)也越來越成熟。備受期待的用途是防止將孩童遺忘在車內(nèi)。2019年，一項(xiàng)要求汽車必須具備防止將孩童遺忘在車內(nèi)功能的法案被提交給美國國會。歐洲也出現(xiàn)了汽車安全性評估機(jī)構(gòu)“EuroNCAP”打算將該功能納入評估項(xiàng)目的動向。
日本大型汽車零部件企業(yè)阿爾卑斯阿爾派（ALPSALPINE）4月與瑞典初創(chuàng)企業(yè)Acconeer展開合作，攜手開發(fā)低耗電毫米波雷達(dá)。阿爾卑斯阿爾派的執(zhí)行董事泉英男表示，“毫米波雷達(dá)的耗電量很低，在汽車熄火后也能監(jiān)控車內(nèi)情況”。
雖然使用攝像頭來檢測駕駛員打盹等的動向不斷擴(kuò)大，但“（攝像頭在）夜間拍攝精度會下降，很難識別包裹在毛毯里的嬰幼兒”（泉英男）。毫米波雷達(dá)可檢測人的心跳等微小振動，監(jiān)控過程中不受車內(nèi)環(huán)境的影響。
LiDAR可檢測很小的物體
與攝像頭和毫米波雷達(dá)一起被稱為自動駕駛“三大神器”的是三維傳感器LiDAR。這種傳感器測量距離的基本原理與毫米波雷達(dá)相同，但可利用波長較短的紅外激光檢測很小的物體，還可用于制作三維地圖。
“如果不使用馬達(dá)的話，可以把價格控制到幾萬日元到幾十萬日元”，在東芝7月召開的LiDAR技術(shù)說明會上，該公司的首席研究員崔明秀如此介紹。
傳統(tǒng)LiDAR的主流方式是使用馬達(dá)驅(qū)動設(shè)備轉(zhuǎn)動，進(jìn)行360度全方位激光照射。但設(shè)備的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，單價高達(dá)數(shù)百萬日元，用途僅限于自動駕駛實(shí)驗(yàn)車輛和用來獲取地圖數(shù)據(jù)的作業(yè)車輛等。東芝將開發(fā)采用“固態(tài)”（SolidState）技術(shù)，把驅(qū)動部分換成半導(dǎo)體的LiDAR產(chǎn)品。
日本京瓷和先鋒等也開展LiDAR業(yè)務(wù)，在價格和小型化方面展開競爭。
日本半導(dǎo)體企業(yè)瑞薩電子向加拿大初創(chuàng)企業(yè)LeddarTech提供了半導(dǎo)體。已確定在加拿大運(yùn)行的自動行駛接駁巴士上采用。固態(tài)技術(shù)的出現(xiàn)為LiDAR傳感器開辟了迅速普及的道路。
矢野經(jīng)濟(jì)研究所的數(shù)據(jù)顯示，2020年應(yīng)用于自動駕駛的LiDAR市場規(guī)模僅為24億日元，到2030年將擴(kuò)大至200倍，達(dá)到4959億日元。為了抓住增長市場，各企業(yè)紛紛開展LiDAR業(yè)務(wù)。全球的LiDAR專業(yè)初創(chuàng)企業(yè)被認(rèn)為達(dá)到100家左右，呈現(xiàn)出混戰(zhàn)局面。
在圖像傳感器、毫米波雷達(dá)、LiDAR中，究竟哪種傳感器會在“汽車之眼”領(lǐng)域的角逐中問鼎呢？一家日本零部件企業(yè)的技術(shù)人員稱，“每種傳感器都有自己的優(yōu)缺點(diǎn)。要生產(chǎn)更為安全的汽車，重要的是把多種方式的數(shù)據(jù)融合在一起”。在日本最大家電與IT商品展會“CEATEC”上，日清紡控股（HD）的子公司JRCMobility展出了一項(xiàng)新技術(shù)，通過把攝像頭的圖像和毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，可同時檢測出三維位置信息和速度信息。
完全自動駕駛被認(rèn)為將在2020年代中期到2030年左右全面投入使用。各企業(yè)都在為即將到來的出場機(jī)會做準(zhǔn)備，打磨“三大神器”的識別能力。
