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车载记录仪将作为车联网信息处理的重要入口

发布时间:2018-07-31 13:38 文章来源:CPS中安网(转载请注明)

  车载记录仪是ADAS系统的主要视觉传感器,也是汽车智能化使用量最多的传感器,通过感知车辆周边的道路状况,帮助实现前向碰撞预警、车道偏离预警、行人检测、自动泊车等ADAS功能,实现驾驶安全性的提升。

  以ADAS为代表的汽车主动安全系统和车联网不断渗透所带来的匹配功能需求,将为车载摄像头市场打开更广阔的增长空间。

  同时,车载摄像头将作为车联网信息处理的重要入口,结合智能座舱和车载信息娱乐系统,实现多层次的人机交互模式,满足未来出行的个性化需求。

  目前国外摄像头厂商在中国汽车市场仍占据重要地位,近年来,随着国内自主汽车品牌以及新兴造车企业的不断发展,国内摄像头厂商也将受到带动,产品质量与国外差距进一步缩小,满足汽车国产化的成本及质量要求。

  但车载摄像头领域,仍存在较高的行业壁垒。

  车规级安全级别:工作温度要求:范围-40至85℃,或-40至105℃;防水防磁抗震:对元件用材的选择提出了严格的要求;使用寿命:8-10年

  适应复杂路况:高动态范围:95dB-120dB;角度根据不同应用场景采用不同的视场角,水平50-210°,垂直28-140°

  汽车行业的质量管理体系认证:ISO/TS16949质量管理体系认证,企业必须至少具备连续1年的汽车相关产品的制造及其品质档案;通过整车厂的工艺审查和产品认可程序;严苛的认证标准和较长的周期。

  前装车用摄像头模组一般需要定制化开发,供应商根据整车厂特定车型的不同功能需求,开发出性价比适中的产品。

  由于车用摄像头模组封装制造工艺复杂,对长时间工作的可靠性要求极高。为保障良好的抗电磁干扰和热稳定性,模块机身采用铝合金压铸,封装工艺上必须确保高机械强度和抗渗透性。

  作为车载摄像头的上游,元件厂商(镜头、图像传感器、ISP)镜头:涉及镜片加工、镜头组装,加工精密且复杂,国内企业优势明显。图像传感器:CMOS或CCD,将光信号转化为电子信号,市场受欧美日韩厂商垄断。ISP处理器:图像处理,将电子信号转化为图像,以国外厂商为主。

  中游:模组厂商(车规级安全要求),主要将镜头、图像传感器和ISP封装成车规级的摄像头模组,工艺壁垒高。

  下游:功能应用(系统集成),包括前向ADAS功能、AVM环视系统、自动泊车系统 、倒车影像;座舱人脸识别、 疲劳预警、手势操控。无论前装还是后装市场,在这一领域国内企业密集布局。

  车载摄像头大致可以分为三类:前视ADAS摄像头、环视摄像头和座舱内置摄像头。在使用数量上,前视ADAS可选用单目、双目和三目的摄像头方案,环视AVM系统普遍配备4个广角摄像头,座舱内部一般选用1或2个摄像头用于手势识别、疲劳监测等功能。

  

 

  采埃孚近日宣布,将与英特尔旗下企业Mobileye合作,在2018年推出S-Cam4系列先进摄像头。

  采埃孚S-Cam4摄像头系列包括一款单目摄像头,旨在满足最新的测试要求,如欧洲新车安全评鉴协会(EuroNCAP)关于行人自动紧急制动(AEB)的规定以及自行车AEB测试要求。

  创新型摄像头系列还包括高级三目镜头的TriCam4版本,它能支撑先进的半自主驾驶功能,加上了一个长焦镜头来负责远距离探测,一个鱼眼镜头来增强近距离范围的探测能力,使视野更为广阔。

  报告称,以国内的前装市场情况来看,预计2018年至2025年,前视ADAS摄像头的出货量将由330万颗上升至7500万颗,CAGR达56%,环视摄像头的出货量将由1500万颗增长至1.7亿颗,CAGR达42%,而座舱内置摄像头出货量将由180万颗上升至4600万颗,CAGR达59%。

  根据不同的用处需求、选型、性能及订单量,前装车载摄像头的单价变动幅度极大。在批量订单的基础上,满足L1/L2的前置单目ADAS摄像头的单价区间约为90-600元,环视摄像头的单价区间约为70-500元。

  以国内的前装市场情况来看,预计2018年至2025年,前视ADAS摄像头的市场规模将由10亿元上升至170亿元,CAGR达50%;环视摄像头的市场规模将由26亿元上升至207亿元,CAGR达34%;座舱内置摄像头的市场规模将由3.3亿元上升至56亿元,CAGR达50%。整体车载摄像头的市场规模由2018年的39亿元增长至2025年的436亿元,CAGR达41%。

  由于存在较高的技术壁垒,车载摄像头模组行业集中度较高,前四大供应商市场份额达50%,前八大供应商市场份额超80%,欧美日韩厂商占据较大的市场份额。

  近年来,随着国内汽车智能化的普及,智能汽车将是摄像头模组的下一个强劲增长点。不少企业开始开始加大力度投入车载摄像头业务。

  

 

  此外,车载摄像头仍处于技术不断演进升级周期。

  高灵敏度、宽动态、高像素:作为ADAS及自动驾驶功能的核心传感器之一,车载摄像头需要能够最大限度地适应不同的光照条件,能够更加快速、精确地感知路况信息,并加强对图像噪点的抑制。

  大视场角:选择大视场角的光学镜片是降低视觉盲区的有效措施。

  低成本:在提高质量的同时,保证成品的低成本。

  自清洁:为时刻保持传感器的可用性和可靠性,摄像头上的污垢、冰雪会导致视野的局限,搭载自清洁的喷水系统可及时进行清洗。

  美观性:在提高汽车安全性的同时,模组的结构设计应配合整车车型的结构风格设计,确保整体车型的美观。

  此外,图像传感器的像素决定了摄像头最远探测距离。ADAS前向摄像头的主要作用在于识别车辆前方距离的障碍物,在关键时刻作出紧急制动避免碰撞等功能,对于像素的要求将会持续提高,同时通过narrow FOV增强视觉距离。

  目前,主流ADAS前置摄像头在1百万像素左右,基于一定的尺寸以及视场角的不同,探测距离在120m以内。同时,2百万像素正在成为趋势,探测距离提升至150-200m。从长远的角度,若像素达到8百万,探测距离将达到300m的水平。

  近日,大陆集团宣布推出新一代摄像头平台MFC 500(多功能摄像头),功能包括夜视特征及高图像分辨率,其范围可达100万至800万像素,并且增加至125度广角,可更早地探测到交叉车流中的物体。

  MFC 500最重要的特征就是模块化、可扩展和互连性性。模块化工具包括智能MFC 500摄像头、各种卫星摄像头和用于辅助或自动化驾驶(辅助与自动化驾驶控制单ADCU)的中央计算机。

  

 

  应用发展趋势之红外夜视系统:

  夜间是驾驶事故的高发时段,来自于军用车辆装备的红外夜视系统,能够解决夜间驾驶的多项痛点,有效提高安全性。目前,由于成本较高,红外夜视系统普遍在豪华高配车型上搭载。

  近年来,国内自主品牌为提升产品安全性与市场竞争力,逐步关注红外夜视系统的应用。随着技术的改进,成本将进一步下降,车载红外夜视系统将得到广泛应用。

  应用发展趋势之人机交互系统:人脸识别、疲劳检测、手势识别、注意力监测及驾驶行为分析

  随着汽车智能化及车联网技术的不断发展,未来汽车座舱电子也朝着更深层次的人机交互方向发展,不断提升驾驶者及乘客的驾驶体验与行车安全。

  通过采用摄像头的视觉识别作为人机交互的重要方式,将带动座舱电子获取更多的新技能,创造更丰富的安全辅助功能。

  应用发展趋势之RGB-D摄像头

  随着智能座舱人机交互功能的逐步普及,对人脸识别、手势识别准确率、鲁棒性的要求将日渐提高。由于座舱内部环境受到光照条件、复杂背景的影响,识别准确率可能出现较大偏差。

  为解决这个问题,业界提出一种基于RGB-D摄像头的识别算法。通过RGB-D摄像头同时采集RGB图像数据和深度信息数据,比较与单独采集RGB图像的摄像头,深度信息的融合能够有效消除光照条件及背景对采集信息的影响,更加明显提升识别的准确率。

  目前,RGB-D摄像头主要应用于消费娱乐电子、机器人、安防等领域,随着座舱人机交互的渗透及技术迭代,RGB-D摄像头将迎来更广阔的应用空间。

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