我是穿拖鞋的汉子,魔都中坚持长期主义的汽车电子工程师。
老规矩,分享一段喜欢的文字,避免自己成为高知识低文化的工程师:
做到欲望极简,了解自己的真实欲望,不受外在潮流的影响,不盲从,不跟风。把自己的精力全部用在自己。一是去掉多余,凡事找规律,基础是诚信;二是系统思考、大胆设计、小心求证;三是“一张纸制度”,也就是无论多么复杂的工作内容,要在一张纸上描述清楚;四是要坚决反对虎头蛇尾,反对繁文缛节,反对老好人主义。
一直很喜欢发小老李QQ签名那句话—生活如逆水行舟,不进则退。农村做题家出来的汉子,我可能已经不具备享受快乐的权力,只有做个躬行的卒子,一步一个脚印往前走。
中年男人尽量避免陷入历史虚无主义,自己无需问“人活着为了什么?”,做自己该做之事,七八月只管播种,到了十一二月收获季节,自有收获。
一、背景信息
汽车传感器的发展历程源远流长,其应用边界已从车辆本体状态监测持续拓展至外部环境感知领域,成为汽车从机械时代迈向智能时代的核心感知基石。
回溯发展脉络,20世纪60年代至21世纪初是车身感知传感器的规模化应用阶段。这一时期的传感器核心聚焦于车辆自身关键状态参数的监测,以保障行驶安全性与基础功能稳定性。其中,燃油车时代的传感器体系以压力传感器(如发动机进气压力、制动系统压力)、油量传感器、水温传感器、转速传感器等为主,核心服务于动力总成控制与整车工况监测;而随着电动汽车的兴起,传感器需求逐渐向电动化特性适配,电流传感器(电池充放电电流监测)、电压传感器、气体传感器(电池包密封性与电解液泄漏检测)、温度传感器(电机与电池热管理)等成为核心配置,支撑电动化系统的精准控制。
近年来,人工智能(AI)技术的突破性发展与智能网联汽车的快速普及,催生了对环境感知传感器的爆发式需求。与传统车身传感器不同,新一代环境感知传感器普遍具备“信息采集-信号预处理-数据融合分析”的一体化智能能力,通过集成微处理器与算法模块,可直接输出结构化感知结果,大幅降低后续车载计算平台的处理压力,这类智能传感器已成为智能汽车环境感知体系的核心构成。
从应用场景来看,智能驾驶(智驾)与智能座舱(智舱)是环境感知类智能传感器的两大核心落地领域。一方面,智驾系统需实现对车辆周边360°环境的全方位、高精度感知,包括障碍物识别(车辆、行人、非机动车)、道路结构检测(车道线、交通标识、路面状况)、距离与速度测量等,而复杂的城市道路、高速路况及极端天气条件,对传感器的抗干扰能力、环境适应性与数据处理效率提出了严苛要求;另一方面,智舱系统的场景化交互需求(如驾驶员疲劳监测、乘客身份识别、手势控制、语音交互),需要传感器精准捕捉车内人员状态与动作信息,同样面临车内光照变化、多目标干扰等复杂环境挑战。正是这种车内外环境的高复杂度与信息处理的高难度,使得具备自主分析与决策辅助能力的智能传感器,成为支撑智驾与智舱功能落地的核心感知载体,推动智能汽车实现“环境感知-决策控制-交互反馈”的全链路智能化闭环。
二、AI赋能新一代传感器技术
随着自动驾驶技术向高阶演进,环境感知系统对信息维度的需求持续扩容,数据处理的复杂度与实时性挑战也同步升级。传统 2D 感知数据(如单目相机的平面图像信息)已难以支撑自动驾驶系统对复杂场景的精准判断 —— 为保障行车安全、提升系统鲁棒性,需全面获取目标物的距离、高度、速度、姿态、运动轨迹等多维度三维信息,实现对车辆周边环境的立体式、全方位感知。
但多维度感知数据的引入,直接导致数据体量呈指数级增长,且数据类型更趋复杂(融合图像、点云、毫米波雷达信号等多源异构数据),传统基于固定规则的算法模型(如阈值判断、模板匹配)已难以应对此类高维、动态的数据处理需求 —— 其有限的计算能力与僵化的逻辑架构,无法实现对复杂场景的实时解析与动态适配,更难以处理极端天气、突发路况等边缘场景下的不确定性信息。
在此背景下,融合人工智能(AI)技术的新一代智能传感器成为行业发展的核心趋势。与传统智能传感器相比,新一代产品的核心突破在于集成了边缘计算能力,通过在传感器端嵌入高性能微处理器与轻量化 AI 算法,可实现 “数据采集 – 实时计算 – 结构化输出” 的端侧闭环处理,无需依赖后端车载计算平台的集中式算力支持,大幅降低数据传输延迟与带宽占用。
新一代传感器对核心硬件部件(如感光芯片、激光发射模组、信号处理单元)的精密度要求更高,需具备更强的环境适应性与信号抗干扰能力;在软件层面,其深度集成深度学习、强化学习等 AI 算法,不仅能够高效处理海量多维度数据,还能通过自主学习持续优化感知模型 —— 例如,通过对不同天气、路况下的感知数据进行迭代训练,逐步提升对模糊目标、突发障碍物的识别精度,更好地解析三维空间中的深度信息与动态关联,为自动驾驶系统的决策控制提供更精准、可靠的感知支撑。正如亿欧智库所指出的,AI 技术的深度赋能,使新一代智能传感器实现了 “感知精度” 与 “处理效率” 的双重突破,成为高阶自动驾驶落地的核心感知基石。
三、加速替代传统传感器
从政策导向、技术迭代、场景刚需三大核心层面,新一代智能传感器正加速对传统传感器的市场替代,成为智能汽车产业升级的关键支撑力量,其替代逻辑与推进动力具体体现在以下维度:
1、政策赋能
国家层面与地方政府的政策协同发力,为新一代传感器产业提供了全方位支持,成为替代进程的重要推手。在智能汽车产业扶持政策体系中,新一代传感器作为核心感知硬件,始终被列为重点支持领域 —— 国家层面通过《“十四五” 智能制造发展规划》《智能汽车创新发展战略》等政策,明确将传感器技术研发、核心部件国产化、产业链协同创新纳入支持范畴;地方层面,北京、上海、深圳、合肥等智能汽车产业重镇,纷纷出台专项政策,从研发补贴、场地支持、资金扶持、应用场景开放等多方面,助力企业突破传感器核心技术(如激光雷达芯片、MEMS 工艺、AI 算法集成),加速技术商业化落地与规模化应用。
政策支持不仅降低了企业的研发与市场推广成本,更引导了社会资源向新一代传感器领域聚集,推动产业链上下游协同(如传感器企业与车企、芯片厂商的联合研发),为其替代传统传感器创造了良好的政策环境与市场生态。
2、技术驱动
在智能驾驶技术向高阶演进的过程中,技术迭代需求成为新一代传感器替代的核心驱动力,尤其在 BEV(鸟瞰图视角)+Transformer 大模型的技术架构下,这一替代趋势更为显著:
一方面,大模型对感知数据的深度与维度提出了更高要求。BEV+Transformer 架构的核心优势在于通过多源数据融合构建三维空间模型,实现对环境的全局感知与动态预判,而这需要传感器提供精准的距离、高度、速度、姿态等深度信息 —— 传统传感器(如单目相机、普通毫米波雷达)仅能输出二维平面信息或有限物理参数,难以支撑大模型对复杂场景的精准解析;新一代智能传感器(如激光雷达、多模态融合传感器)通过端侧 AI 计算与多源数据融合,可直接输出结构化的三维环境数据,大幅提升大模型的感知可靠性与决策准确性。
另一方面,高阶智驾对 “极端场景覆盖” 的需求,倒逼传统传感器退出核心应用。随着 L3 及以上级自动驾驶的落地,系统需应对更多 Corner Case(边缘场景,如极端天气、突发障碍物、复杂路口交互),而传统传感器存在感知盲区、抗干扰能力弱、数据处理滞后等固有缺陷(如单目相机在夜间或强光下识别精度下降,普通毫米波雷达对非金属目标探测能力不足);新一代智能传感器通过硬件升级(如更高精度的感光芯片、更强抗干扰的射频组件)与 AI 算法赋能(如自主学习优化、异常值检测),可有效弥补这些短板,实现对边缘场景的精准感知,为高阶智驾功能的安全落地提供核心支撑。
3、场景刚需
智能汽车对感知系统的功能要求持续升级,使得新一代智能传感器从 “可选配置” 转变为 “必选配置”,进一步加速了对传统传感器的替代:
其一,整车安全性能提升需要新一代传感器弥补传统产品缺陷。传统传感器的感知局限性可能导致自动驾驶系统出现误判(如误将路边障碍物识别为背景,或未及时探测到远距离目标),进而引发急刹急停、碰撞风险等问题;新一代智能传感器通过采集多维度深度信息,实现对目标物的精准定位与动态跟踪,大幅降低感知误判率,减少因感知不足导致的行车安全隐患,成为保障整车安全的核心感知载体。
其二,多场景适配与交互体验升级倒逼传感器迭代。智能汽车需适应城市道路、高速公路、乡村道路等多样化路况,以及雨、雪、雾、强光等复杂天气环境,传统传感器的环境适应性与数据输出能力已无法满足需求;新一代智能传感器通过强化硬件防护(如抗电磁干扰、宽温工作设计)与软件算法优化(如环境自适应调整、多模态数据融合),可在复杂环境下稳定输出高质量感知数据。同时,智能座舱的场景化交互需求(如驾驶员疲劳监测、手势控制、多模态语音交互),需要传感器精准捕捉车内人员状态与动作信息,新一代智能传感器通过集成红外感知、图像识别、生物传感等功能,可提供更丰富的交互数据,支撑智舱系统实现个性化、智能化的交互体验,成为提升整车产品力的关键配置。
政策层面的持续护航、技术层面的迭代倒逼、场景层面的刚需牵引,三者形成合力,推动新一代智能传感器以更快速度替代传统传感器,成为智能汽车感知体系的核心构成,其市场渗透率将伴随智能汽车产业的发展持续提升。
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