(以下內(nèi)容來自高工智能汽車)
汽車智能化,不僅僅是增量,還有存量升級。
作為駕駛員觀察道路狀況的關(guān)鍵車載部件,汽車后視鏡(基于凸面鏡)最早出現(xiàn)在1906年,隨后逐步成為所有車輛的基本標(biāo)配。不過,由于鏡面設(shè)計(jì)的缺陷,后視鏡盲區(qū)一直是客觀存在的。
而車內(nèi)后視鏡雖然可以彌補(bǔ)左右外后視鏡的觀測盲區(qū),幫助判斷正后方車輛的距離,但是對于車尾左右側(cè)盲區(qū)還是無能為力。此后,BSD技術(shù)加持(在左右后視鏡提醒顯示)的盲區(qū)預(yù)警功能,目標(biāo)也是進(jìn)一步降低安全風(fēng)險(xiǎn)。
從1921年發(fā)明家Elmer Berger獲得汽車后視鏡專利并批量生產(chǎn)到如今,百余年來,這一傳統(tǒng)的不能再傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)變化并不大,盲區(qū)、失真、風(fēng)阻、看不清等問題一直存在。
直到2016年,基于后視攝像頭實(shí)現(xiàn)車輛后方道路監(jiān)測的流媒體后視鏡在凱迪拉克上的率先量產(chǎn)搭載,帶動汽車行業(yè)重新思考傳統(tǒng)后視鏡的變革。兩年后,作為凱迪拉克的流媒體后視鏡供應(yīng)商,Gentex率先發(fā)布了基于側(cè)后視鏡集成攝像頭+流媒體后視鏡,實(shí)現(xiàn)了外后視鏡的功能。
同一年,雷克薩斯在日本率先量產(chǎn)真正的電子外后視鏡,即用攝像頭徹底取代凸面鏡,再把實(shí)時(shí)影像傳送到車內(nèi)兩側(cè)A柱上的液晶顯示屏上。
電子后視鏡的好處是,可以大幅度減少盲區(qū),克服傳統(tǒng)光學(xué)后視鏡反射后方燈光等問題對駕駛員造成的干擾,同時(shí)無需擔(dān)心惡劣天氣造成車窗和鏡子模糊;而且也可有效降低高速行駛時(shí)傳統(tǒng)后視鏡造成的風(fēng)阻,尤其是對于新能源汽車來說,可以提升續(xù)航里程。
而電子外后視鏡采用攝像成像技術(shù),從根本上解決了傳統(tǒng)后視鏡鏡面反射成像的缺點(diǎn)。不過,由于受到傳統(tǒng)法規(guī)的限制、新技術(shù)成熟度和成本問題,電子外后視鏡一直沒有成為市場主流。
即便歐盟和日本先后于2016、2017年放開對電子外后視鏡的法規(guī)限制,過去幾年時(shí)間,全球也僅有少數(shù)幾個(gè)品牌推出搭載車型。
不過,隨著近年來ADAS等智能化技術(shù)的快速滲透,也帶動攝像頭、芯片等相關(guān)技術(shù)的成熟和性能的提升,同時(shí),包括顯示屏交互終端也在逐步普及,這為電子外后視鏡加速落地打開了新的窗口期。
2018年12月,國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會發(fā)布了GB 15084-XXXX《機(jī)動車輛間接視野裝置性能和安裝要求》標(biāo)準(zhǔn)修訂計(jì)劃,正式啟動將攝像頭-監(jiān)視器系統(tǒng)的相關(guān)規(guī)定納入到標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)程。
2022年12月29日,全國標(biāo)準(zhǔn)信息公共服務(wù)平臺發(fā)布新版GB15084-2022法規(guī)將于2023年7月1日執(zhí)行,并取代現(xiàn)行的GB15084-2013版本。
這為車載電子外后視鏡前裝市場的啟動掃除了最后一道障礙。在高工智能汽車研究院看來,未來三年將是這個(gè)賽道的關(guān)鍵周期。同樣,也帶動產(chǎn)業(yè)鏈提前布局企業(yè)優(yōu)先享受市場紅利。
合肥疆程技術(shù)有限公司(以下簡稱“疆程”)早在2019年就啟動了電子外后視鏡的量產(chǎn)布局,是當(dāng)時(shí)國內(nèi)最早真正推進(jìn)電子外后視鏡在乘用車上量產(chǎn)落地的供應(yīng)商。
2022年,疆程攜手北汽,推出國內(nèi)第一款真正具備CMS量產(chǎn)能力的車型——北汽魔方,但受限于法規(guī),配置電子外后視鏡的車型版本一直無法真正售賣,但其產(chǎn)品性能一直遠(yuǎn)超法規(guī)要求。
“在多年的電子外后視鏡量產(chǎn)開發(fā)過程中,我們積累了大量的測試經(jīng)驗(yàn)與實(shí)車路試經(jīng)驗(yàn),真正落實(shí)了大家對電子外后視鏡的期許?!痹诮滔嚓P(guān)負(fù)責(zé)人看來,這個(gè)細(xì)分市場的爆發(fā),已經(jīng)是大勢所趨。
首先,電子外后視鏡能真正不受環(huán)境影響。北汽魔方上的電子外后視鏡顯示器置于車內(nèi)門板處,左右攝像頭抓取車輛側(cè)后方畫面于車內(nèi)顯示器成像,能有效避免雨雪霧等惡劣天氣的影響。
考慮到真實(shí)路況的復(fù)雜性,疆程提供的電子外后視鏡產(chǎn)品在亮度、對比度、灰度等級復(fù)現(xiàn)、色彩還原等成像質(zhì)量方面表現(xiàn)亮眼,同時(shí)對雨、夜、霧等眾多復(fù)雜且傳統(tǒng)玻璃后視鏡顯示效果不好的場景提出針對性解決方案,不論夜間行車、后車遠(yuǎn)光、雨霧天氣均能實(shí)現(xiàn)清晰、實(shí)時(shí)的畫面顯示效果。
其次,電子外后視鏡的視野更大。
為了擴(kuò)大視野、減小盲區(qū),傳統(tǒng)后視鏡一般采用帶弧度鏡片,但視野擴(kuò)大仍然有限,且會造成圖像畸變失真。疆程提供的電子外后視鏡產(chǎn)品的成像視野可大幅增加,遮擋面積最少可大幅減少,景深等多項(xiàng)參數(shù)甚至遠(yuǎn)高于新國標(biāo),能完美匹配駕駛員對車輛輔助駕駛安全的需求。
再次,電子外后視鏡還能作為交互平臺,提升智駕體驗(yàn)。
疆程提供的電子外后視鏡產(chǎn)品可衍生出更多傳統(tǒng)后視鏡不可能實(shí)現(xiàn)的功能,如針對轉(zhuǎn)彎或環(huán)島場景、車輛倒車場景、變道場景等應(yīng)用場景,提供了更能匹配駕駛員需求的解決方案,還能在電子外后視鏡上進(jìn)行開門預(yù)警提示,等等。
疆程認(rèn)為,電子外后視鏡作為圖像入口設(shè)備可提供更加豐富的交互功能,創(chuàng)造更多有趣的智慧出行體驗(yàn)。
最后,電子外后視鏡可有效降低風(fēng)阻、提高車輛的通過性。
相比傳統(tǒng)后視鏡,電子外后視鏡本身的迎風(fēng)面積和體積更小,配合主機(jī)廠的造型設(shè)計(jì)能力,從而有效降低整車風(fēng)阻,降低車輛動力損耗,并提高車輛的續(xù)航能力或降低車輛的油耗。
不過,在疆程看來,電子外后視鏡產(chǎn)品架構(gòu)雖然相對清晰,看起來原理也甚是簡單,直觀來看就是將攝像頭抓取的畫面在顯示屏內(nèi)成像,似乎門檻很低?!捌鋵?shí)不然,要做好真正的電子外后視鏡存在進(jìn)入門檻,沒辦法像流媒體后視鏡一樣,哪怕失效也不影響駕駛安全?!?br />
此外,在芯片、攝像頭、顯示屏等核心零部件層面,不少企業(yè)在過去幾年時(shí)間里也已經(jīng)開始發(fā)力。這也在一定程度上補(bǔ)齊了電子后視鏡的系統(tǒng)短板。
比如,全球攝像頭CMOS龍頭安森美,在2017年率先推出新一代Hayabusa平臺,提供120dB超高動態(tài)范圍(UHDR)和消除LED閃爍(LFM)成像技術(shù),確保在極暗和極亮的場景也能識別出所有物體和潛在危險(xiǎn)。
此外,Hayabusa產(chǎn)品系列還具有符合ISO26262標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)時(shí)功能安全特性,在傳感器出現(xiàn)任何問題或潛在錯(cuò)誤時(shí)提醒系統(tǒng)處理器,設(shè)計(jì)達(dá)到汽車安全完整性等級(ASIL-C)。
2019年,豪威集團(tuán)也推出了搭載HDR和LFM引擎組合的OAX4010汽車圖像信號處理器(ISP),實(shí)現(xiàn)電子后視鏡等高階應(yīng)用在極端的溫度條件下可連續(xù)運(yùn)行,能在60幀/秒的最高幀率下達(dá)到1920x1280分辨率。
OX03C10則是該公司推出的全球首款集3.0微米大像素、140dB高動態(tài)范圍 (HDR) 和LED閃爍抑制 (LFM) 功能于一體的汽車圖像傳感器,并且集成HALE( HDR和LFM引擎)組合算法、缺陷像素校正和透鏡校正等圖像處理功能。
而在另一個(gè)關(guān)鍵的計(jì)算平臺方面,高通即將在今年量產(chǎn)的第四代驍龍數(shù)字座艙平臺就支持包括增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)抬頭顯示器(AR-HUD)、電子后視鏡(e-Mirror)和車內(nèi)駕駛員監(jiān)控功能開發(fā)。
在去年初的CES展上,高通還與Alps Alpine合作推出了基于驍龍數(shù)字座艙平臺的高性能參考架構(gòu)(HRPA),并首次亮相電子后視鏡演示效果。
而隨著整車搭載攝像頭的數(shù)量的急劇上升,對不同功能傳感器的融合復(fù)用也成為了新的趨勢。比如,360環(huán)視系統(tǒng)復(fù)用電子后視鏡(CMS),從而解決搭載攝像頭數(shù)量過多、處理器負(fù)載大、要求高,以及布置美觀等痛點(diǎn)。
“視場角度、性能指標(biāo)、算法集成幾大方面要滿足一定需求,就可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)功能的集成。”弘景光電副總經(jīng)理程芳陸表示,通過ADAS周視攝像頭可復(fù)用三大類(全屏后視、內(nèi)后視鏡及外后視鏡)后視攝像頭。
比如,與傳統(tǒng)車載鏡頭的不同是,CMS鏡頭對解晰力、畸變量、雜光和鬼影、疏水性以及低光成像能力的要求要更高,同時(shí)需要保證優(yōu)秀的溫度特性,一般會采取全玻璃+金屬結(jié)構(gòu)。
此外,在攝像頭的結(jié)構(gòu)上也需要一些特殊處理。比如,外置攝像頭的組件外殼設(shè)計(jì)要防止水珠落在鏡頭上,鏡頭上還需要額外覆蓋一層防水涂層。車內(nèi)監(jiān)視顯示屏還需要帶有手動或自動調(diào)節(jié)亮度的功能,并且在惡劣天氣、低光和夜間條件下確保沒有眩光。
同時(shí),為了減少暴露在灰塵和雨水中攝像頭的性能失效,配備了內(nèi)置的加熱器,以防止結(jié)冰或起霧,一些方案還配備了光線傳感器,可以自動減少其他汽車前大燈的眩光。
在另一個(gè)主要系統(tǒng)部件顯示屏部分,BOE(京東方)可提供的6.39英寸柔性AMOLED屏幕也是可以應(yīng)用于電子外后視鏡系統(tǒng)上,柔性屏可卷曲的特點(diǎn)可根據(jù)汽車內(nèi)部形態(tài)進(jìn)行定制化設(shè)計(jì);同時(shí),OLED的顯示延遲僅有1ms,能進(jìn)一步提升這個(gè)系統(tǒng)的可靠性。
當(dāng)然,新技術(shù)的導(dǎo)入,問題也還不少。比如,麥格納認(rèn)為,一套完整的CMS系統(tǒng)成本還非常高,是傳統(tǒng)鏡子的3到5倍(短期來看,選裝會是市場的主流選擇)。
同時(shí),還需要解決一系列的硬件性能問題。比如,夜晚及惡劣天氣場景的圖像質(zhì)量,如何保持外攝像頭沒有灰塵、附著物甚至水滴/水漬的影響。
在疆程看來,這背后正是系統(tǒng)方案商的核心競爭力。而在高工智能汽車研究院看來,這意味著,一家真正具備前裝量產(chǎn)實(shí)力的企業(yè),必須在攝像頭、顯示屏、數(shù)據(jù)傳輸、軟件等多方面實(shí)現(xiàn)突破,同時(shí)能夠提出車規(guī)級量產(chǎn)的難點(diǎn)和解決方案。
比如,從產(chǎn)品布局來看,電子外后視鏡的顯示屏到底應(yīng)該放在車內(nèi)什么位置才能達(dá)到乘用車的內(nèi)飾美觀要求,同時(shí)又能兼顧還需要轉(zhuǎn)換駕駛習(xí)慣來適應(yīng)電子外后視鏡的駕駛員,這里面也需要很多測試與考量。
而北汽魔方上的布局方案,就是對上述需求綜合考量下的選擇?;诖?,疆程也積累了不同車型、不同功能需求下對于產(chǎn)品擺放位置、角度等參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)。
同時(shí),疆程也是全球車載顯示屏龍頭企業(yè)—京東方車載業(yè)務(wù)平臺的直投公司。此前,在HUD賽道,疆程的量產(chǎn)方案同樣體現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同效應(yīng)帶來的優(yōu)勢。
而電子外后視鏡對于雨霧雪等極端天氣下的清晰成像,也有非常多的參數(shù)需要滿足。比如新法規(guī)內(nèi)提到的亮度與對比度,灰度等級復(fù)現(xiàn),光暈和炫光等等,在這些應(yīng)用場景內(nèi),疆程的電子外后視鏡產(chǎn)品已完成全套的測試與驗(yàn)證,甚至在各類極限環(huán)境下都有非常好的數(shù)據(jù)表現(xiàn)。
同時(shí),因?yàn)榻淘谕瓿呻娮油夂笠曠R量產(chǎn)開發(fā)時(shí),不再是簡單地預(yù)研與測試,而是需要真正考慮未來法規(guī)落地的合規(guī)性等要求,影響畫面成像的部分關(guān)鍵指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出現(xiàn)有法規(guī)要求。
而對于用戶來說,電子外后視鏡給與畫面提示是否足夠大、足夠清晰、足夠準(zhǔn)確才是最關(guān)鍵的,而這些同樣需要積累大量的路試數(shù)據(jù)與測試數(shù)據(jù)。
比如,在直行、轉(zhuǎn)彎、倒車、進(jìn)/出隧道等不同的應(yīng)用場景,疆程能實(shí)現(xiàn)軟件與實(shí)車路試的雙重驗(yàn)證,把最適合在后視鏡顯示屏上顯示的畫面進(jìn)行完美成像。
而長時(shí)間在復(fù)雜的環(huán)境中運(yùn)行,電子外后視鏡可能會出現(xiàn)“黑屏”、“死機(jī)”以及畫面滯后等問題,新國標(biāo)也明確按照攝像頭、監(jiān)視器及控制單元三個(gè)模塊進(jìn)行了失效模式的識別。
在這方面,疆程也積累了足夠豐富的案例庫,能為客戶提供成熟、穩(wěn)定、真正可量產(chǎn)的解決方案。作為行業(yè)內(nèi)首個(gè)量產(chǎn)項(xiàng)目,疆程在北汽的率先落地,背后更是經(jīng)驗(yàn)的領(lǐng)先一步。
在疆程看來,任何電子產(chǎn)品都存在可靠性的問題,這是無法避免的,只能通過經(jīng)驗(yàn)積累和技術(shù)創(chuàng)新盡量降低,而經(jīng)驗(yàn)積累和技術(shù)創(chuàng)新都不是一蹴而就的,所以電子外后視鏡的門檻并不低。
而從技術(shù)演進(jìn)、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同(攝像頭、顯示屏及視覺處理技術(shù)本身也是此輪汽車智能化變革中,中國本土供應(yīng)商的優(yōu)勢之一)、軟硬件成熟度(尤其是ADAS與座艙智能化復(fù)用)以及監(jiān)管層面,電子外后視鏡市場進(jìn)入規(guī)模化量產(chǎn)上車周期已經(jīng)是大概率事件。
高工智能汽車研究院預(yù)測,到2025年,僅中國市場乘用車前裝電子外后視鏡的規(guī)模將可能突破百萬套/年。同時(shí),智能駕駛系統(tǒng)逐步從功能配置轉(zhuǎn)向用戶交互體驗(yàn)升級,這將成為電子外后視鏡市場的最大變量因素。