又一智能汽车新赛道进入「量产期」,谁已率先分走这块蛋糕?
對于電動汽車而言,改進空氣動力學意味著能否進一步改善續航里程。從隱藏式門把手到數字虛擬外后視鏡,目的都是為了進一步降低風阻。
與傳統的外后視鏡相比,裝有虛擬電子后視鏡(CMS,Camera Monitor System的一種,另一種就是電子內后視鏡)的車型寬度可以減少15厘米,空氣動力系數阻力(Cd)顯著降低,有助于延長電池壽命、改善風噪并減少內部噪音。
比如,在奧迪的數字虛擬外后視鏡系統中,有兩種攝像頭。一種是用于高動態范圍 (HDR) 技術的相機,另一個是帶有傳感器的頂視圖相機。
這些攝像頭在e-Tron的顯示屏上可提供高速公路視圖、交叉路口視圖和路邊視圖3種模式。捕獲的外部圖像顯示在前排兩側車門位置的7英寸OLED多點觸控屏幕上。
駕駛員可以點擊多點觸摸屏的箭頭符號和圖標,以調整攝像頭角度和圖像范圍并選擇不同的觸摸屏。相機鏡頭的玻璃蓋是加熱的,因此在雨或霜等惡劣天氣條件下不會被遮擋。同時,該系統也可以與主動和被動安全系統一起使用。
例如,如果汽車從后面快速接近,在OLED觸摸屏上,奧迪側向輔助系統可以閃爍黃色燈條以提醒駕駛員注意,綠色方向燈則顯示警告方向。由于奧迪汽車在高速公路上的時速超過90公里,觸摸屏會自動切換到廣角視野。
這表明,CMS是提升車輛行駛安全性能的又一有力武器。
行業迎來拐點
總體來看,CMS賽道仍處于充分競爭中,尚未形成穩定的市場格局。
這其中,很大一部分原因來自于法規的空白。除了等待法規落地的中國外,美國和加拿大也尚未明確規定,要求車輛配備內部后視鏡以及駕駛員側后視鏡以補充攝像頭系統。
不過,為了有機會盡早分割這塊即將變大的蛋糕,一些企業還是準備了這種折中的方案。比如,汽車零部件供應商麥格納將于2022年在市場上推出ClearView視覺傳感器技術。
ClearView將麥格納的智能視覺系統與后視鏡、相機、電子設備和軟件相結合,旨在為駕駛員提供增強的視野。
麥格納公司稱,該產品能夠在傳統后視鏡和視頻顯示器之間進行電子切換,其中,顯示器具有可定制的視野,同時顯示多達三個攝像頭視圖。
“當乘客、貨物和/或拖車在使用傳統后視鏡時限制駕駛員的視線時,這特別有用,”麥格納相關高層在一份聲明中說。“該系統還提供電容式觸摸界面,可以包含汽車制造商或車輛標志。”
ClearView外后視鏡將攝像頭與符合美國法規的側視鏡集成在一起,以顯示車內的實時信息。攝像頭安裝在車輛最寬點以外的后視鏡上,以實現最大視野,增強駕駛員的意識并提高安全性。同時還包括安全和便利功能,例如環視攝像頭、盲區指示器、自動調光玻璃、記憶、電動折疊和前/后照明。
當前,國內制造商也紛紛采取行動,試圖從新車中去除后視鏡,并用各種攝像頭和車載技術取而代之。
參與國標制定的遠峰科技表示,當前,電子后視鏡市場的國產替代趨勢明顯,該市場也已步入了規模化商用的前夕。
遠峰科技也達成了與理想、上汽通用、長城、廣汽集團、廣汽豐田、紅旗、合創汽車、東風風行、宇通客車等品牌的合作,預計在2022年推出相關產品。
高工智能汽車研究院監測顯示,小鵬F30、路特斯Eletre、北京汽車、吉利汽車、大通、華人運通等即將推出配置CMS的新車型。
不過確切地講,市場上已知悉的車廠只有北汽魔方,是目前真正對外披露、確認會大批量上市的國內乘用車型,而其配套供應商疆程,也是國內具備真正量產能力的極少數供應商之一。
早在2019年,疆程就開始布局包括電子外后視鏡等產品在內的多款座艙電子顯示產品,2020年完成相關產品的預研開發與技術驗證,2021年完成電子外后視鏡產品的量產開發。
2022年上半年,疆程攜手北汽魔方完成了CMS的開發,正在批量生產。據悉,這也是電子外后視鏡在國內乘用車上的首次應用,一旦法規落地,將第一時間通過4S店看到搭載該配置的魔方車型。
據疆程透露,針對市面上并沒有專業用于CMS產品且滿足法規要求的攝像頭,疆程也是聯合供應端合作伙伴進行了專業技術開發,從而真正打通產品,真正做到風險規避,設計冗余,診斷與軟硬件機制等各方面達到功能安全,給消費者帶來高品質、低延遲、長壽命且畫質清晰的新技術產品。
相比于乘用車,CMS在商用車市場啟動較早。和自動駕駛類似,這是一個天然的剛需市場。“在國內,大巴、公交車也是商用車CMS的首選落地場景。我們的CMS的產品線業務就起源于國外對于這些客運車的點單定制。”順禾科技相關負責人表示。
不過,目前國內車廠的前裝業務大部分都只是在非常小批量地進行,很難有定點,也沒有形成規模。而具備足夠能力的供應商也只是鳳毛麟角,tier1 更為稀少。
這要求一級供應商對于CMS有足夠深刻的理解。同時,其專用的攝像頭和顯示器研發生產難度大,考核指標多,需要多年的深耕與積累。
據了解,順禾科技具有前裝攝像頭、超聲波雷達、ADAS、顯示器等多年前裝的供貨經驗,已經開發好適合前裝的CMS產品。
而隨著國標GB15084《機動車輛間接視野裝置性能和安裝要求》頒布在即,遠峰科技提出,CMS迎來了突破拐點。
目前,該企業合作客戶已達20+,覆蓋車型30+,并計劃于2022年推出面向乘用車、商用車符合ASIL-B等級的外CMS產品。
遠峰科技對行業技術、產品發展趨勢有著極為深入的理解。其豐富的監視器&攝像頭整套產品開發經驗及量產案例、長期的技術積累也為CMS產品的開發和生產制造提供了保障。
同時,遠峰科技擁有完善的硬件、結構、軟件設計、ISP圖像調校、功能安全開發等整套的研發能力,能快速解決CMS系統可能出現的問題。
其產品的輕量化設計兼具良好散熱設計,攝像頭模組行業內做到最小型化設計,車身布置空間要求更低,利于車廠平臺化開發。
值得一提的是,從2019年開始,上海豫興的第四代電子后視鏡系統就已率先在公交、物流后裝市場批量裝車。同時,要求更為嚴格的前裝市場也陸續啟動。
繼2021年獲得兩個商用車CMS量產項目定點后,上海豫興今年再次斬獲百度旗下卡車新勢力Deepway智慧卡車“電子外后視鏡”項目定點,預計2023年6月量產。
此前,上海豫興在電子后視鏡技術上,已經構建了包括視野實現、高可靠長壽命、景深透視、通透度等四大專利族構建的CMS百項專利池。去年初,該公司也順利完成A輪融資,并加快商用車CMS研發和量產,完善渠道和大客戶布局。
高工智能汽車研究院調研結果顯示,國內商用車市場搭載CMS產品的車型預計將在2022年-2024年陸續推出。
當然,國外供應商也在聞聲而動。去年,繼奔馳、DAF、斯堪尼亞之后,德國曼恩為旗下的全系卡車推出了OptiView電子外后視鏡選裝功能。此前這款產品也已經在該品牌旗下的大巴車型搭載。
整套系統搭載了多顆不同焦距的攝像頭。
其中,長焦攝像頭用于捕捉車輛側面以及掛車車尾的后視圖像。下方斜置布置的攝像頭為廣角攝像頭,彌補長焦攝像頭的不足,用于車輛遠景的廣角圖像采集。垂直下方還安裝有一個攝像頭,用于收集車門近距離的圖像,負責最危險的盲區安全。
“多數車廠都開始了CMS的產品規劃,每一個攝像頭廠家也都在做CMS相關的研究,但能夠真正深入進去,對法規、產品特性真正了解的公司非常少,很多人認為CMS僅僅是一個攝像頭加一塊屏幕。”業內人士表示。
想要實現國產化替代的順利進行,產業上下游對于產品的深刻認知也亟待提升。
落地難點
除了高昂的價格外,技術門檻也是CMS落地的主要難點,尤其是攝像頭、芯片和屏幕的性能。
在屏幕方面,尤其是在商用車中,多數車輛基本處于長時間運行的狀態,甚至會24小時連軸運營。
同時,屏幕一般安裝于A柱的位置,陽光照射量很大,這對于液晶屏顯示器的溫控要求非常高,且對于顯示器的整體要求遠遠高于普通車機屏幕。這需要供應商對車廠需求、底層的產品邏輯有深厚的了解。
針對攝像頭,麥格納公司相關負責人表示,“一般來說,CMS鏡頭在夜間可能并不是一個優勢,數字圖像的照明比鏡子中的反射要好一些,但圖像的質量不如鏡子提供的質量。”
還有一個關鍵問題是,在不同的環境下,需要始終保持相機沒有灰塵、碎屑甚至水滴,因為它們會扭曲圖像。“我們在該領域做了大量工作,因為我們認為這是保持這一趨勢成為主流的最大障礙之一。”
類似的問題,是所有CMS供應商都需要解決的問題。
對此,疆程除了從研發端進行技術攻克外,也基于CMS實際、且復雜多變的路況在北汽魔方上進行了大量的路試測試,全方位驗證方案的實際效果,比如真正下雨起霧時,其產品解決方案的實際效果是否會更優等。
可以說,CMS是車載攝像頭中最高端的產品。
弘景光電副總經理程芳陸表示,與單純機器視覺的ADAS攝像頭不同,CMS既是人眼視覺,又是機器視覺,還要完成功能安全的認證以及圖像相關國家標準的測試,存在相當多的細節問題。
比如,鏡頭的防水和疏水是非常重要的考核指標,還要在長壽命周期內預防洗車液、蠟水等化學試劑對于鏡頭的腐蝕以及如碎石,大陽紫外線對鏡頭表面的破壞,這就涉及對于鏡頭表明膜層的處理,保證長壽命周期內鏡頭不出現損傷。
同時,CMS還要像物理鏡一樣,有雨雪天的加熱功能。在此方面,弘景光電早已完成了相關知識產權的布局。不僅在中國、美國、德國取得了發明專利證書,更重要的是,這將保護車企產品的全球銷售免受專利侵權。
此外,CMS攝像頭還需要額外遵循如GB 15084,ISO16505,UN R46等諸多法規要求。無論是技術還是市場門檻,都比較高。
以攝像頭鬼像為例,有很多ADAS算法工程師已認為提供鏡頭的設計模擬以及鏡頭驗證報告,部分鬼像通過機器學習是可以進行識別規避的,但對于側重人眼視覺的CMS鏡頭,鬼像對駕駛員的行車體驗影響很大,同樣影響的還有彌散,眩光和光暈等光學指標。
另一方面,如果ADAS中的相機失效,可能還有雷達作為補充,或人工駕駛模式接管。但CMS出現問題則會直接影響不能正常駕駛。
不過,弘景光電提出了鏡頭復用的解決方案。比如用汽車中控的屏接管CMS圖像,或用側后視或環視的相機頂替CMS相機,讓用戶可以把車移到安全區域。
這類復用方案可以很好地解決搭載攝像頭數量過多、處理器負載大、要求高,布置美觀影響等痛點,但需要在法律法規、性能指標、功能安全、算法集成等方面滿足CMS和ADAS二者需求,還涉及到主機廠如智駕,內外飾,電子電器等諸多部門的職能,相機復用方案還需要一個過程。
此前弘景光電已經有上汽通用凱迪拉克,奔馳,本田等I類和III類CMS前裝經驗,基于上述前裝量產經驗和能力,其向車企推薦的相機復用方案已經得到了一些用戶的重視,同時也拿到了眾多車廠ADAS和CMS的鏡頭定點。
目前,這些車型已陸續發布和量產上市。
總結
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