文|數(shù)讀智車
要把大象裝冰箱,總共分幾步?
三個(gè)步驟:第一步,把冰箱門打開;第二步,把大象裝進(jìn)去;第三步,把冰箱門帶上
要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛總共分幾步?
第一步,感知到外部駕駛環(huán)境;第二步,根據(jù)環(huán)境做出決策;第三步,將決策執(zhí)行到駕駛操作上
好了,加點(diǎn)細(xì)節(jié),我們就可以自動(dòng)駕駛了。需要加多少細(xì)節(jié)呢?這得從盤古開天辟地開始講起……
從本篇開始,會(huì)通過(guò)一系列文章,探究新能源汽車身上的技術(shù)細(xì)節(jié),如果有差錯(cuò),還請(qǐng)多多批評(píng)。
我們先從自動(dòng)駕駛的第一個(gè)環(huán)節(jié)——感知開始。
就像人開車需要眼睛實(shí)時(shí)觀察路況,自動(dòng)駕駛的首要條件也是需要一雙眼睛,給汽車充當(dāng)“眼睛”的就是傳感器。
目前傳感器主要包含四種:攝像頭、超聲波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)。
先從攝像頭開始。
Vol.1/ 功能
與其他傳感器相比,車載攝像頭通過(guò)感光成像輔助駕駛,是最接近人眼模式。但也只是接近,一顆攝像頭沒(méi)辦法像人那樣一邊直視前方,一邊還能用余光瞄兩邊的后視鏡,扭頭就可以看到后方并完成倒車。
能力不夠,數(shù)量來(lái)湊,最初車載攝像頭普遍是輔助作用,最常用的場(chǎng)景是倒車后視攝像頭。但隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展,攝像頭越來(lái)越多。目前,在30-60萬(wàn)的車型中,普遍在前視、環(huán)視、后視、 側(cè)視、車內(nèi)等都配置了攝像頭。
按照自動(dòng)駕駛等級(jí)分,L2 及以下等級(jí)的汽車普遍搭載不超過(guò) 8 顆攝像頭,L3搭載 8-12顆,未來(lái),L4、L5將搭載12顆甚至更多攝像頭。
按照功能分類:
1
前視
目前量產(chǎn)車型主要配置單目、雙目攝像頭,部分配置三目攝像頭,安裝在前擋風(fēng)玻璃上,區(qū)別是對(duì)物體距離和大小的感知差異。
單目
生成平面圖像,需要將目標(biāo)障礙物與模型數(shù)據(jù)庫(kù)樣本建立起對(duì)應(yīng)關(guān)系,再通過(guò)樣本庫(kù)所識(shí)別出的對(duì)應(yīng)物體與車輛進(jìn)行距離估算。
雙目
在汽車供應(yīng)可模仿人眼,通過(guò)視差的三角測(cè)距原理,測(cè)算真實(shí)三維幾何信息。對(duì)物體距離和大小的計(jì)算更精準(zhǔn),對(duì)環(huán)境感知更清楚。
三目
由于比雙目多了一個(gè)攝像頭,感知范圍更大,也更為準(zhǔn)確。但對(duì)算力要求也更高,代表車企是特斯拉。
圖片來(lái)源:FLIR、小覓智能官網(wǎng),歐菲光官微
前視攝像頭的功能是FCW(前向碰撞預(yù)警) 、LDW(車道偏離預(yù)警)、 TSR(交通標(biāo)志識(shí)別) 、ACC(自適應(yīng)巡航控制) 、PCW(行人碰撞預(yù)警)。
可以看到,前視攝像頭場(chǎng)景多,功能復(fù)雜,既需要有較高的圖像分辨率能夠識(shí)別更遠(yuǎn)距離的小目標(biāo)物體,也需要有一定范圍的視場(chǎng)角以便及時(shí)對(duì)切入車道的目標(biāo)做出反應(yīng),技術(shù)要求更高。分辨率普遍為800萬(wàn)像素,成本在300-500元左右。
圖為特斯拉Model Y前視三目攝像頭,圖片來(lái)源:汽車之家
2
環(huán)視
安裝在車四周,主要作用是全景泊車和LDW(車道偏離預(yù)警),一般環(huán)視攝像頭有4個(gè),側(cè)前側(cè)后各兩個(gè),并且能夠360度旋轉(zhuǎn),從而形成圖像拼接實(shí)現(xiàn)全景呈現(xiàn)。環(huán)視攝像頭的像素要求并不高,200萬(wàn)像素開始量產(chǎn)應(yīng)用。
圖為零跑C11環(huán)視攝像頭,圖片來(lái)源:汽車之家
3
后視
在安裝在后尾箱上,主要作用是泊車輔助,由于探測(cè)距離沒(méi)有前視探測(cè)要求的那么遠(yuǎn),后視攝像頭1個(gè)足夠,像素在200萬(wàn)像素左右。
圖為蔚來(lái)ES7后視攝像頭,圖片來(lái)源:汽車之家
4
側(cè)視
安裝在后視鏡下方,常用廣角鏡頭。有聲音認(rèn)為,側(cè)后視的攝像頭可能會(huì)代替后視鏡,目前歐盟和日本相繼放開了對(duì)電子外后視鏡的法規(guī)限制。通常側(cè)視攝像頭有4個(gè),側(cè)前和側(cè)后各兩個(gè)。由于需要具備后視鏡的功能,側(cè)視攝像頭的幀率要求更高,在40萬(wàn)左右的旗艦車型上,已經(jīng)安裝了800萬(wàn)像素?cái)z像頭。
圖為理想L9側(cè)視攝像頭,圖片來(lái)源:汽車之家
5
內(nèi)置
安裝在車內(nèi)后視鏡處,主要作用是人臉識(shí)別、監(jiān)測(cè)駕駛員狀態(tài)(疲勞駕駛預(yù)警)等。一般內(nèi)置攝像頭一個(gè)即可。
因此,多數(shù)旗艦車型的攝像頭數(shù)量在10-12個(gè)之間。普通車型一般也會(huì)配備前視、后視、側(cè)視。
圖為主要車型攝像頭數(shù)量,圖片來(lái)源:數(shù)讀智車制圖
從上圖可以看到,價(jià)格高的車型普遍配備的攝像頭多,但攝像頭并不是越多越好,也不是說(shuō)像素越高越好,要考慮成本問(wèn)題和數(shù)據(jù)處理能力問(wèn)題。隨著算力的不斷提升,汽車能承載的攝像頭在變得越來(lái)越多。
對(duì)于車載攝像頭,除了數(shù)量,在質(zhì)量上也有幾個(gè)關(guān)鍵的方面:
1
極端溫度:要在-40℃~85℃范圍內(nèi)能正常工作
2
極端路況:要在顛簸的路況下能正常運(yùn)轉(zhuǎn)
3
防水防磁:要禁得住雨水浸泡,密封性要好
4
動(dòng)態(tài)捕捉:要在車輛高速行進(jìn)過(guò)程中保持高動(dòng)態(tài)特性
5
低噪捕光:要在弱光線下盡可能清楚捕捉影像
6
使用壽命:要足夠長(zhǎng),不能隔三差五更換
上述問(wèn)題,受限于技術(shù)能力,現(xiàn)階段無(wú)法完全滿足,攝像頭的局限性仍然存在。
Vol.2/ 拆解
攝像頭并不是新鮮事物,在車載攝像頭之前,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于相機(jī)、手機(jī)、安防等等領(lǐng)域,因此,產(chǎn)業(yè)鏈條成熟,并且以老牌供應(yīng)商為主。
攝像頭可以拆解兩個(gè)部分:鏡頭模組與芯片;每個(gè)部分可以拆解成四個(gè)環(huán)節(jié):
圖:鏡頭模組示意圖,圖片來(lái)源:格科微招股書
1
鏡頭模組與芯片
鏡頭模組上游是光學(xué)鏡片、濾光片、保護(hù)膜。
光學(xué)鏡片
安裝鏡頭組在前端,主要材質(zhì)是光學(xué)玻璃和石英玻璃等;主要的企業(yè)包括舜宇光學(xué)科技(港股上市)、聯(lián)創(chuàng)電子(上市)、大立光電、玉晶集團(tuán)、亞洲光學(xué)、今國(guó)光學(xué)、利達(dá)光電。
濾光片
安裝在鏡片之后,主要作用是消除或減少物體表面的反光、調(diào)整色彩平衡等,改善圖像質(zhì)量。其材質(zhì)片多為白玻璃、有色玻璃、石英、塑料等;代表企業(yè)包括旭硝子、大真空、日本電波、Optrontec、水晶光電(上市)、歐菲光(上市)、深圳激埃特等。
保護(hù)膜
主要是起到保護(hù)鏡頭作用,防止磨損、刮花、碎裂等。代表企業(yè)包括3M、LG、蔡司、美能達(dá)、耐司、水晶光電(上市)、海泰等。
芯片上游包括設(shè)計(jì)、封測(cè)、晶圓(制作硅半導(dǎo)體電路所用的硅晶片)生產(chǎn)
芯片設(shè)計(jì)
主要包括索尼、三星、安森美、韋爾股份、格科微等;
封測(cè)
主要包括精材、勝麗、同欣電子、晶方科技、華天科技;
晶圓
主要包括臺(tái)積電 TSMC、中芯國(guó)際 SMIC、三星、聯(lián)電 UMC、Micron、德州儀器 TI、東芝、ST-Micro、海力士 SK Hynix等。
2
鏡頭組、膠合材料以及圖像傳感器
鏡頭組
生產(chǎn)企業(yè)包括三星、無(wú)錫凱爾、LG、夏普、舜宇光學(xué)、ST-Micro、富士康、聯(lián)創(chuàng)電子、歐菲光等。
膠合
是指將兩個(gè)或兩個(gè)以上的透鏡、平面鏡,用光學(xué)膠或光膠的方法,按照一定技術(shù)要求黏結(jié)成為光學(xué)部件,要求保證中心誤差和角度誤差,以及膠合表面“零疵病”地膠合。車載攝像頭膠合材料主要為 UV 膠(又稱無(wú)影膠、光敏膠、紫外光固化膠,通過(guò)紫外線光照射固化的一類膠粘劑)。生產(chǎn)公司主要包括樂(lè)泰、恒誠(chéng)偉業(yè)、愛普生、日本精工、東洋、瑪斯特、德國(guó)漢高、3M、道康寧、巴斯夫、日東電工等。
圖像傳感器
是車載攝像頭的關(guān)鍵環(huán)節(jié),也是成本最高的環(huán)節(jié),根據(jù)ON SEMI 披露,車載攝像頭中圖像傳感器的成本占比可達(dá)50%。技術(shù)方案主要包括CCD 圖像傳感器(電荷耦合器件圖像傳感器)以及 CMOS 圖像傳感器(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器)。車載攝像頭主要使用的是CMOS 圖像傳感器(也可以稱之為CIS芯片),這種傳感器中每個(gè)感光元件均能夠直接集成放大電路和數(shù)模轉(zhuǎn)換電路,無(wú)需進(jìn)行依次傳遞和統(tǒng)一輸出,再由圖像處理電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步處理,有集成度高、標(biāo)準(zhǔn)化程度高、功耗低、成本低、體積小、圖像信息可隨機(jī)讀取等一系列優(yōu)點(diǎn),除了汽車,還廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、平板電腦等。主要企業(yè)包括索尼、格科微電子、Hynix、OVT、安森美、LG、東芝、比亞迪電子、三星等。
根據(jù)研報(bào),CMOS圖像傳感器市場(chǎng)將保持較高的增長(zhǎng)率,至2024年,全球出貨量將達(dá)到91.1億顆,市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到238.4億美元。2022年研報(bào)顯示,市場(chǎng)龍頭是安森美,份額達(dá)到50-60%,韋爾股份旗下的豪威科技緊隨其后,索尼和三星也在快速切入。
3
鏡頭模組及圖像信號(hào)處理器(DSP/ISP)
鏡頭模組
主要的企業(yè)包括,松下、法雷奧、三星、舜宇光學(xué)、丘鈦科技、歐菲光等。
圖像信號(hào)處理器
鏡頭模組采集的光信號(hào)需要轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào),才能進(jìn)入智能駕駛的決策環(huán)節(jié),這個(gè)過(guò)程中,需要圖像信號(hào)處理器的參與。目前,圖像信號(hào)處理主要是靠DSP/ISP芯片,主要公司包括索尼、松下、TI、三星、Mobileye、ARMSun、AMBA、日立等。
4
系統(tǒng)集成組裝
主要企業(yè)包括索尼、天臺(tái)、松下、麥格納、法雷奧、同致、蘇州智華、浙江???、邁瑞思、北京經(jīng)緯恒潤(rùn)、海拉、保千里、大陸、德爾福、輝創(chuàng)電子等。
圖:車載攝像頭產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)疽鈭D 圖片來(lái)源:數(shù)讀智車制圖
Vol.3/ 關(guān)注企業(yè)
在供應(yīng)鏈的每個(gè)環(huán)節(jié),都有多家公司,這些公司既不是只做一條產(chǎn)業(yè)鏈,也不是只做車載攝像頭。由于芯片與鏡頭模組的技術(shù)并不相通的,因此除了三星、LG這種全能型公司,基本沒(méi)有生產(chǎn)鏡頭同時(shí)研發(fā)生產(chǎn)CMOS和DSP芯片的公司。
圖:車載攝像頭企業(yè)涉及鏈條匯總 圖片來(lái)源:數(shù)讀智車制圖
圖:產(chǎn)業(yè)鏈條主要企業(yè)簡(jiǎn)介 圖片來(lái)源:數(shù)讀智車制圖
匯總各個(gè)鏈條上的公司看到三個(gè)結(jié)論:
1
車載攝像頭全產(chǎn)業(yè)鏈都有中國(guó)企業(yè)的身影
在鏡頭模組這一環(huán)節(jié),國(guó)產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)做到了行業(yè)領(lǐng)先,舜宇光學(xué)是全球第一大車載攝像頭鏡頭組供應(yīng)商,舜宇光學(xué)于2004年進(jìn)入車載鏡頭領(lǐng)域,自2012年開始其出貨量已穩(wěn)居全球首位。聯(lián)創(chuàng)電子也已經(jīng)是特斯拉、蔚來(lái)的供應(yīng)商。
在芯片領(lǐng)域,外國(guó)企業(yè)占據(jù)主導(dǎo),安森美是目前市場(chǎng)上的龍頭,但與此同時(shí),中國(guó)企業(yè)在COMS芯片上也逐漸立住了陣腳,韋爾股份旗下的豪威科技是代表性企業(yè),占有率在不斷提升。DSP芯片主要是歐美國(guó)家主導(dǎo),德州儀器、 ADI、摩托羅拉占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)地位。
2
內(nèi)地企業(yè)發(fā)展時(shí)間普遍較短,但勢(shì)頭很猛
日韓企業(yè)普遍都有近百年歷史,美國(guó)、德國(guó)企業(yè)的發(fā)展歷史同樣很長(zhǎng)。中國(guó)企業(yè)多數(shù)都是80-90后,起步較晚,在技術(shù)上需要時(shí)間來(lái)彌補(bǔ)。
但中國(guó)企業(yè)的勢(shì)頭非常猛,比如韋爾股份、格科微等CMOS圖像傳感器公司,都是2000年以后成立,但目前汽車業(yè)務(wù)年?duì)I收十分可觀,韋爾股份2021年的收入達(dá)到163億;格科微超過(guò)59億。中國(guó)企業(yè)值得信心和期待。
3
車載攝像頭并不是最主要的業(yè)務(wù)
如濾光片、保護(hù)膜、膠合材料等等,參與企業(yè)甚至都是3M這類并非以攝像頭為主業(yè)的公司。而鏡頭模組、芯片,諸多企業(yè)也都是如三星、LG這類綜合性公司。國(guó)內(nèi)這個(gè)鏈條上的企業(yè)以上市公司居多。
綜上,車載攝像頭市場(chǎng)格局相對(duì)穩(wěn)定,有著相對(duì)成熟的產(chǎn)業(yè)鏈,供應(yīng)鏈體系完善,雖然有增長(zhǎng)前景,但市場(chǎng)壁壘明顯,可能不會(huì)被資本瘋狂追逐。最大的看點(diǎn)在于內(nèi)地企業(yè)能否借著新能源汽車的機(jī)會(huì)窗口有所突破。
產(chǎn)業(yè)鏈上的諸多公司中,我們?nèi)匀环昼R頭模組相關(guān)和芯片相關(guān)來(lái)分別介紹。
鏡頭模組中,舜宇光學(xué)和歐菲光披露了汽車相關(guān)業(yè)務(wù),聯(lián)創(chuàng)電子、水晶光電、聯(lián)合光電、丘鈦科技、永新光學(xué)等也都披露了相關(guān)進(jìn)展。
舜宇光學(xué)
創(chuàng)立于1984年,2007年6月在香港上市,已經(jīng)坐穩(wěn)中國(guó)500強(qiáng),2021年排在331位。舜宇光學(xué)主要是三類產(chǎn)品:
1.光學(xué)零組件,主要包括車載鏡頭等;
2.光電產(chǎn)品,主要包括手機(jī)攝像模組、車載模組等;
3.光學(xué)儀器,主要包括顯微鏡及智能檢測(cè)設(shè)備等。
目前負(fù)責(zé)車載光學(xué)業(yè)務(wù)的是裘文偉,其1997年加入,一直從事研發(fā)相關(guān)工作。2008年至今一直擔(dān)任車載鏡頭事業(yè)部部長(zhǎng)。
根據(jù)財(cái)報(bào),舜宇光學(xué)2022年上半年出貨量為3761.1萬(wàn)顆,同比微增0.8%,是全球市場(chǎng)份額第一。目前公司研發(fā)了多款500萬(wàn)像素玻塑混合艙內(nèi)監(jiān)控車載鏡頭,另外300萬(wàn)像素玻塑混合側(cè)視鏡頭和混合環(huán)視車載鏡頭都已量產(chǎn)。
歐菲光
成立于2002年,2010年在深交所上市,其主營(yíng)產(chǎn)品包括光學(xué)影像模組、光學(xué)鏡頭、微電子及智能汽車相關(guān)產(chǎn)品等。2018年,歐菲光收購(gòu)富士天津鏡頭工廠,布局了車載鏡頭業(yè)務(wù)。除了車載鏡頭,歐菲光還布局了毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)等產(chǎn)品。
聯(lián)創(chuàng)電子
主要從事光學(xué)鏡頭、攝像模組及觸控顯示一體化等關(guān)鍵光學(xué)、光電子產(chǎn)品及智能終端產(chǎn)品制造。根據(jù)半年報(bào),聯(lián)創(chuàng)電子與在特斯拉、蔚來(lái)、比亞迪、吉利等都有合作。其中,與蔚來(lái)汽車合作的8M ADAS影像模組順利量產(chǎn)出貨。
水晶光電
經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)主要包括光學(xué)元器件、薄膜光學(xué)面板和反光材料、半導(dǎo)體光學(xué)和汽車電子(AR+)業(yè)務(wù)。其中,公司研發(fā)的紅外截止濾光片及其組立件應(yīng)用于車載攝像頭中。
聯(lián)合光電
車載攝像頭業(yè)務(wù)主要是全資子公司聯(lián)合汽車在經(jīng)營(yíng),業(yè)務(wù)主要包含車載鏡頭和毫米波雷達(dá)。
永新光學(xué)
光學(xué)精密儀器及核心光學(xué)元組件供應(yīng)商,在車載攝像頭方面,主要是車載鏡頭前片供應(yīng)商。
丘鈦科技
中高端攝像頭模組及指紋識(shí)別模組制造商,也在加快車載攝像頭模組產(chǎn)品領(lǐng)域的布局。據(jù)其2022半年報(bào)顯示,800萬(wàn)像素的ADAS模組已經(jīng)量產(chǎn)出貨,集團(tuán)服務(wù)于上汽通用五菱、吉利汽車、小鵬汽車、上汽乘用車、嵐圖汽車、福田戴姆勒等品牌的多種規(guī)格的車載攝像頭模組產(chǎn)品已經(jīng)交付使用,也陸續(xù)通過(guò)了德國(guó)大陸、蔚來(lái)、北汽新能源、東風(fēng)商用車等多家汽車企業(yè)的合格供應(yīng)商資格認(rèn)證。
芯片鏈條上,目前比較有代表性的是韋爾股份、格科微、晶方科技、中芯國(guó)際、比亞迪電子、富瀚微、經(jīng)緯恒潤(rùn)。
韋爾股份
成立于2007年,從事半導(dǎo)體產(chǎn)品設(shè)計(jì)和分銷。2018年,韋爾股份收購(gòu)北京豪威96.08%股權(quán)、思比科42.27%股權(quán),這兩家公司是芯片設(shè)計(jì)公司,主營(yíng)業(yè)務(wù)均為CMOS圖像傳感器的研發(fā)和銷售。憑借于此,圖像傳感器解決方案成為公司半導(dǎo)體產(chǎn)品設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)的重要組成部分。
2021年,其CMOS圖像傳感器產(chǎn)品銷售15.6億顆,營(yíng)業(yè)收入162.6億元。2022年上半年度,CMOS圖像傳感器芯片實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入90.82億元,占公司2021年上半年度半導(dǎo)體產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)業(yè)務(wù)營(yíng)業(yè)收入的86.10%。但財(cái)報(bào)顯示,CMOS圖像傳感器芯片的主要應(yīng)用還是消費(fèi)電子、安防,隨后才是汽車。
格科微
主營(yíng)業(yè)務(wù)為CMOS圖像傳感器和顯示驅(qū)動(dòng)芯片的研發(fā)、設(shè)計(jì)、封測(cè)和銷售。公司2021年賣出18.7億顆CMOS圖像傳感器,收入59.37億元。但格科微的主要業(yè)務(wù)是手機(jī),非手機(jī)業(yè)務(wù)中,格科微的主要業(yè)務(wù)涉及智慧城市、汽車電子、筆記本電腦、物聯(lián)網(wǎng)等,汽車電子同樣只是很少一部分。
晶方科技
主要業(yè)務(wù)是傳感器領(lǐng)域的封裝測(cè)試業(yè)務(wù),具備8英寸、12英寸晶圓級(jí)芯片尺寸封裝技術(shù)。根據(jù)報(bào)道,晶方科技正在開發(fā)建設(shè)針對(duì)車規(guī)級(jí)攝像頭產(chǎn)品應(yīng)用的12英寸TSV封裝量產(chǎn)線。
中芯國(guó)際和比亞迪電子
中芯國(guó)際在汽車領(lǐng)域主要是研發(fā)40納米嵌入式存儲(chǔ)工藝平臺(tái),工藝平臺(tái)可靠性通過(guò)汽車電子標(biāo)準(zhǔn)。比亞迪電子的主要業(yè)務(wù)是智能手機(jī)及筆電業(yè)務(wù),在新能源汽車領(lǐng)域,比亞迪電子布局了智能座艙、智能駕駛、智能網(wǎng)聯(lián)、域控制器、車載聲學(xué)系統(tǒng)、底盤和懸架、熱管理系統(tǒng)、內(nèi)外飾件等產(chǎn)品線。截至上半年,智能中控系統(tǒng)已出貨超百萬(wàn)套。
富瀚微
完整芯片和解決方案提供商。在汽車行業(yè),主要提供如智能座艙、駕駛員行為檢測(cè)、高清環(huán)視、行車記錄儀、流媒體后視鏡、電子后視鏡等一系列車載視頻芯片產(chǎn)品及解決方案。2022年上半年,汽車電子產(chǎn)品營(yíng)收1.33億,同比增長(zhǎng)34.46%,但并不是增速最快的業(yè)務(wù)。
經(jīng)緯恒潤(rùn)
汽車電子產(chǎn)品涵蓋智能駕駛、智能網(wǎng)聯(lián)、智能座艙、車身和舒適域、底盤控制、新能源和動(dòng)力系統(tǒng)六大類別。在智能駕駛方面,經(jīng)緯恒潤(rùn)的輔助駕駛系統(tǒng)(ADAS)技術(shù)提供從 L0 到 L4 的不同級(jí)別解決方案。其財(cái)報(bào)中稱,根據(jù)佐思汽研統(tǒng)計(jì),2020年公司乘用車新車前視ADAS系統(tǒng)裝配量為17.8萬(wàn)輛,市場(chǎng)份額為3.6%,為中國(guó)乘用車新車前視 ADAS系統(tǒng)前十名供應(yīng)商中唯一一家本土企業(yè)。
受益于智能駕駛行業(yè)的β增長(zhǎng),車載攝像頭處在增長(zhǎng)通道。2022年上半年,舜宇光學(xué)雖然增速不理想,但仍然保持同比增長(zhǎng),特別是主業(yè)智能手機(jī)業(yè)務(wù)下滑9%的襯托下,顯得十分積極。歐菲光的智能汽車類產(chǎn)品上半年同比增44%,相比之下,主營(yíng)的光學(xué)光電產(chǎn)品下滑35%,微電子產(chǎn)品下滑47%。
不過(guò),車載攝像頭也面臨著其他方案的競(jìng)爭(zhēng),相比超聲波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá),攝像頭有哪些優(yōu)勢(shì)和問(wèn)題?是否會(huì)被其他方案取代?
由此我們來(lái)到車載攝像頭的路線之爭(zhēng)。
Vol.4/ 路線之爭(zhēng)
從目前的技術(shù)方案看,攝像頭非但無(wú)法被取代,甚至還有取代其它傳感器的傾向。
相比于雷達(dá)模式,攝像頭是圖像邏輯,攝像頭更擅長(zhǎng)描述物體。同樣車輛周邊的一個(gè)物體,雷達(dá)更擅長(zhǎng)告訴系統(tǒng)距離遠(yuǎn)近,攝像頭卻能告知系統(tǒng)這個(gè)是什么。這個(gè)邏輯下,有幾個(gè)突出優(yōu)勢(shì):
1
攝像頭對(duì)于各類車道線、紅綠燈以及交通標(biāo)志等,可以更好地完成識(shí)別和分類。
2
物體識(shí)別率高,特別對(duì)橫向移動(dòng)的物體。對(duì)行人橫穿馬路等有更精準(zhǔn)的探測(cè)和追蹤。
3
在車道線、可見邊界、路邊沿等識(shí)別上有優(yōu)勢(shì),對(duì)車輛行駛的安全邊界感知更清晰。
特斯拉曾是純視覺方案的倡導(dǎo)者。去年10月,特斯拉宣布將在全球推進(jìn)Model 3、Model Y純視覺方案。馬斯克給出的理由是,雷達(dá)有太多不確定性,當(dāng)視覺和雷達(dá)感知不一致時(shí),不清楚要相信哪一個(gè)。這個(gè)說(shuō)法很多司機(jī)在現(xiàn)實(shí)生活中也有過(guò)體會(huì),靠邊停車或者倒車時(shí),雷達(dá)還有很遠(yuǎn)距離時(shí)就會(huì)提示,很多司機(jī)往往會(huì)選擇相信自己的判斷。
但攝像頭也存在需要克服的劣勢(shì):
測(cè)距
攝像頭捕捉到的圖像是二維平面圖,對(duì)距離的測(cè)算不會(huì)如雷達(dá)般精確,比如泊車這些對(duì)距離要求高的功能,攝像頭有明顯差距。特斯拉推出純視覺方案后,泊車輔助、自動(dòng)泊車、召喚、智能召喚功能等短期內(nèi)都會(huì)受到限制。
光線
攝像頭成像的關(guān)鍵是光。夜間、大霧天、從隧道出來(lái)突然出現(xiàn)的強(qiáng)光等等,要么是光線不足,難以辨別物體,要么是強(qiáng)光下過(guò)曝。
除了光線弱,干擾問(wèn)題也不可忽視。鏡頭上的污漬、突然進(jìn)入鏡頭的飛蟲,都有可能形成干擾。
圖為特斯拉輔助駕駛受限情形 來(lái)源:特斯拉官網(wǎng)
特斯拉的思路是通過(guò)芯片和算法的配合來(lái)提升攝像頭的能力。根據(jù)報(bào)道,特斯拉試圖去掉 圖像信號(hào)處理器,直接將原始數(shù)據(jù)輸入自研FSD芯片解析。這種方法可以去掉圖像信號(hào)處理器中,為了“給人看”或者“更好看”而篩選掉的光子,增加有效信息量。據(jù)悉,這種方式相機(jī)的探測(cè)范圍可能更大,分辨率可能更高。
同時(shí),業(yè)界也認(rèn)為,無(wú)論如何,算法不可能解決一切,攝像頭本身的升級(jí)不可或缺,因此,設(shè)備上的升級(jí)會(huì)成為選擇,如夜市攝像技術(shù)。目前夜視攝像系統(tǒng)主要有三類,微光夜視技術(shù)、被動(dòng)熱成像夜視技術(shù)、主動(dòng)紅外夜視技術(shù)。
更多廠商的選擇還是攝像頭+雷達(dá),今年以來(lái),特斯拉似乎也有所松動(dòng),新款Model3宣布配置4D毫米波雷達(dá)。似乎意味著,車載攝像頭很難是唯一的解。
不過(guò)攝像頭特有的優(yōu)勢(shì)難以被取代,其發(fā)展正向著低成本、高配置的方向進(jìn)化:
簡(jiǎn)化硬件,降低成本
特斯拉希望通過(guò)自研芯片干掉圖像信號(hào)處理器,那么攝像頭可能會(huì)向著“只采集不計(jì)算”的方向演進(jìn)。
硬件配置提升
攝像頭分辨率變得越來(lái)越高,從30萬(wàn)到200萬(wàn)像素,目前800萬(wàn)級(jí)攝像頭已在旗艦車型上很常見。
可以確信,車載攝像頭市場(chǎng)雖然變數(shù)不多,但會(huì)是傳感器絕對(duì)不可或缺的組成部分。
參考資料:
1.舜宇光學(xué)科技2021年年報(bào)
2.聯(lián)創(chuàng)電子2021年年報(bào)
3.研報(bào):【東北證券】汽車行業(yè)深度報(bào)告:智能駕駛行業(yè)報(bào)告之產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)崂?/em>
4.研報(bào):【國(guó)海證券】汽車傳感器行業(yè)專題報(bào)告一:汽車智能化趨勢(shì)確定,千億車載傳感器市場(chǎng)啟航
5.研報(bào):【東方證券】自動(dòng)駕駛傳感器系列報(bào)告之格局和路徑:國(guó)際領(lǐng)先,國(guó)內(nèi)企業(yè)跟進(jìn),成長(zhǎng)空間大