攝像頭在駕駛輔助系統(tǒng)中的作用及有哪些品牌產(chǎn)品推出？

車載攝像頭被譽(yù)為“自動(dòng)駕駛之眼”，是通過(guò)鏡頭和圖像傳感器實(shí)現(xiàn)圖像信息采集。采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)AI處理分析傳遞到控制中心，控制中心經(jīng)過(guò)一定判斷后再將之反饋到汽車或者駕駛員。

據(jù)研究機(jī)構(gòu)調(diào)研，隨著自動(dòng)駕駛的快速發(fā)展，ADAS系統(tǒng)裝車率的持續(xù)上升，單車攝像頭的用量將從現(xiàn)在的2個(gè)左右快速增長(zhǎng)。具體增長(zhǎng)到多少個(gè)，各調(diào)研機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)可能會(huì)有不同數(shù)據(jù)。但至少來(lái)講5個(gè)是基本的，比如說(shuō)現(xiàn)有可實(shí)現(xiàn)ACC/AEB/FCW/APA自動(dòng)泊車的ADAS系統(tǒng)便至少需要：1個(gè)前視攝像頭+4個(gè)環(huán)視攝像頭;而出于安全考慮，大部分車企還會(huì)增加1個(gè)DMS攝像頭。比如說(shuō)特斯拉8個(gè)、小鵬P7為14個(gè)、威馬W6是7個(gè)、而背靠阿里巴巴與上汽的智己汽車將之增加到15個(gè)?？偟膩?lái)說(shuō)，車載攝像頭將是一個(gè)巨大的增量市場(chǎng)。

圖片來(lái)源網(wǎng)站：大大通

現(xiàn)有攝像頭分類有多種分法：根據(jù)攝像頭CMOS鏡頭數(shù)量，我們將之分為單目、雙目;而根據(jù)攝像頭的視角，有廣角、魚(yú)眼。

車載攝像頭組成：

蔚來(lái)汽車攝像頭模組拆解圖，來(lái)源官網(wǎng)

一個(gè)車載攝像頭由光學(xué)鏡頭組、CMOS傳感器、圖像數(shù)字處理芯片、AI深度算法、外殼、連接器、線束等部件組成。

在智能汽車中，攝像頭已經(jīng)從簡(jiǎn)單的圖像采集延伸到測(cè)距、物體識(shí)別。它除了是獲取影像的傳感器，更需要強(qiáng)大復(fù)雜的算法支持，是智能駕駛感知系統(tǒng)的核心組件。因此，在整個(gè)攝像頭中，芯片算法占據(jù)了大部分的成本。

1、前視攝像頭

安裝位置：一般在風(fēng)擋玻璃、內(nèi)后視鏡處。

用于前向駕駛輔助的攝像頭，一般簡(jiǎn)稱為前攝像頭，主要是為了識(shí)別前方的道路車輛行人，視角45°左右。圖像傳感器與DSP擴(kuò)展的雙核MCU配合，提供傳入視頻幀，進(jìn)行圖像處理，對(duì)道路前方情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可以實(shí)現(xiàn)FAM、LDW、ACC等輔助駕駛功能。此外，新興的夜視攝像頭一般也在這塊。

圖 特斯拉Model 3擋風(fēng)玻璃后的三個(gè)前視攝像頭

前視攝像頭常見(jiàn)是單/雙目攝像頭，雙目測(cè)距性能更好，但算法更復(fù)雜(其實(shí)原理也不難，可以這么想：一個(gè)眼睛可以識(shí)別物體，但是對(duì)于距離的判斷較弱，而兩只眼睛看前方時(shí)，對(duì)距離的判斷就準(zhǔn)確多了)、價(jià)格更高。前視攝像頭處的攝像頭數(shù)量并不固定，比如特斯拉，配置了三個(gè)攝像頭：

前視窄視野攝像頭，最大監(jiān)測(cè)距離 250 米;

前視主視野攝像頭，最大監(jiān)測(cè)距離 150 米;

前視寬視野攝像頭，最大監(jiān)測(cè)距離 60 米。

前視攝像頭是ADAS的核心攝像頭，涵蓋測(cè)距、物體識(shí)別、道路標(biāo)線等，因此算法復(fù)雜，門檻較高。

2、環(huán)視攝像頭

安裝位置：車輛前后車標(biāo)(或附近)、以及集成于左右后視鏡上的一組攝像頭

環(huán)視攝像頭，也被稱為全景式影像監(jiān)控系統(tǒng)，作用在于識(shí)別出停車通道標(biāo)識(shí)、道路情況和周圍車輛狀況，使用多個(gè)攝像頭的圖像進(jìn)行拼接，為車輛提供360度成像，因?yàn)檐嚶曋苓吳闆r的探測(cè)需求，一般安裝在車前方的車標(biāo)或格柵等位置。

Velodyne Lidar將于 2022 CES國(guó)際消費(fèi)電子展上數(shù)字展示其革命性的激光雷達(dá)傳感器和軟件工具，并重點(diǎn)介紹其激光雷達(dá)技術(shù)如何為自動(dòng)化解決方案提供支持，從而帶來(lái)安全、可持續(xù)、高效和隱私優(yōu)勢(shì)。

開(kāi)創(chuàng)性的激光雷達(dá)傳感器和軟件

此次展品包括：

· Velodyne Alpha Prime，是Velodyne為自動(dòng)化出行提供的最佳長(zhǎng)距離傳感器，具備世界級(jí)掃描測(cè)距、圖像清晰度和視野組合，以高可靠性和高精確度測(cè)量道路環(huán)境，可在各種光照條件下生成高質(zhì)量點(diǎn)云，具有先進(jìn)的傳感器間抗干擾、電源效率和熱性能。

· Velarray H800，一款為汽車級(jí)性能而設(shè)計(jì)的固態(tài)激光雷達(dá)傳感器，采用Velodyne突破性的專有微型激光雷達(dá)陣列架構(gòu) (MLA)。 該傳感器集遠(yuǎn)程感知和廣視場(chǎng)角于一體，設(shè)計(jì)用于ADAS和自動(dòng)駕駛交通應(yīng)用中的安全導(dǎo)航和防撞，以實(shí)現(xiàn)高級(jí)駕駛輔助功能。

· Velarray M1600，采用Velodyne的MLA，為安全導(dǎo)航提供出色的近場(chǎng)感知功能，使無(wú)觸控移動(dòng)和 “最后一公里” 配送機(jī)器人能夠在沒(méi)有人工干預(yù)的情況下自主、安全地運(yùn)行。這款耐用、緊湊的傳感器可以部署在各種環(huán)境和天氣條件下，幾乎可以實(shí)現(xiàn)全年全天候不間斷使用。Velodyne將重點(diǎn)推出Velarray M1600 傳感器的實(shí)時(shí)擴(kuò)展現(xiàn)實(shí) (XR)演示。

· Velodyne智能基礎(chǔ)設(shè)施解決方案 (IIS)，可以創(chuàng)建道路和十字路口的實(shí)時(shí)3D地圖，提供精準(zhǔn)的交通監(jiān)測(cè)和分析，這是攝像頭或雷達(dá)等其他類型的傳感器所無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。它可以在任何光照或天氣條件下可靠地收集數(shù)據(jù)，支持全年運(yùn)行，同時(shí)還能保護(hù)民眾的隱私。它可以預(yù)測(cè)、診斷和解決道路安全挑戰(zhàn)，幫助市政當(dāng)局和其他客戶做出明智的決策，進(jìn)而采取糾正行動(dòng)。

· Vella 開(kāi)發(fā)套件 (VDK) 使自動(dòng)化解決方案構(gòu)建得以簡(jiǎn)化。VDK使企業(yè)能夠利用Velodyne的Vella激光雷達(dá)感知軟件的高級(jí)功能，并與Velodyne的世界級(jí)激光雷達(dá)傳感器配套使用，該軟件工具包支持客戶在激光雷達(dá)中插入現(xiàn)有數(shù)據(jù)。VDK推動(dòng)解決方案開(kāi)發(fā)并縮短上市時(shí)間，將激光雷達(dá)功能完美應(yīng)用到自動(dòng)駕駛汽車、ADAS、移動(dòng)交付設(shè)備、工業(yè)機(jī)器人及無(wú)人機(jī)中。

近來(lái)，自動(dòng)駕駛行業(yè)中關(guān)于“降維”和“升維”的討論不絕于耳。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，“降維”就是部分原先走跨越式路線的L4企業(yè)(直接從L0跨越到L4完全無(wú)人駕駛)準(zhǔn)備從做L4級(jí)技術(shù)轉(zhuǎn)而去做ADAS級(jí)功能，或從乘用車轉(zhuǎn)向商用車，以加快商業(yè)化落地。而“升維”是指走漸進(jìn)式路線的ADAS企業(yè)(從 L1、L2、L3 逐步演進(jìn)到 L4)，部分產(chǎn)品已陸續(xù)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)上車，也在探索著往L4邁進(jìn)。

一

降維與升維終究離不開(kāi)量產(chǎn)

“降維”和“升維”真的能實(shí)現(xiàn)嗎?很多業(yè)界專家表示“跨維”并不簡(jiǎn)單。自動(dòng)駕駛系統(tǒng)和商業(yè)模式存在相當(dāng)大的復(fù)雜性，L4和ADAS雖然原理相通，但在算力、車規(guī)、整個(gè)開(kāi)發(fā)流程和規(guī)范上都有很大差距。

L4企業(yè)要想實(shí)現(xiàn)ADAS量產(chǎn)，就需要具備足夠成熟的落地經(jīng)驗(yàn)并嚴(yán)格把控成本。而ADAS要想跨越到L4，在技術(shù)上也有很長(zhǎng)的一段路要走。雖然都不簡(jiǎn)單，但也不見(jiàn)得不能實(shí)現(xiàn)，只是都需要時(shí)間和積累，而最終都會(huì)指向同一個(gè)方向——量產(chǎn)。

二

現(xiàn)階段的ADAS量產(chǎn)方案

知行科技便是走漸進(jìn)式量產(chǎn)路線的企業(yè)之一。從創(chuàng)立之初，知行科技就明確定位，做量產(chǎn)Tier1供應(yīng)商。目前，知行科技已實(shí)現(xiàn)L2級(jí)、L2++級(jí)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的規(guī)?；慨a(chǎn)，具備優(yōu)秀的自我造血能力。此外，今年9月剛剛完成數(shù)億元C輪融資，為高階產(chǎn)品的研發(fā)與量產(chǎn)提供了充足的資金支持。

現(xiàn)階段，行業(yè)中ADAS的規(guī)模化量產(chǎn)以L2級(jí)自動(dòng)駕駛輔助系統(tǒng)為主。目前市場(chǎng)上的L2級(jí)自動(dòng)駕駛輔助系統(tǒng)主要采用的是1R1V(一個(gè)雷達(dá)一個(gè)攝像頭)方案。在1R1V方案中，Radar扮演了更重要的作用,例如AEB功能主要通過(guò)Radar來(lái)實(shí)現(xiàn)，Camera用來(lái)做LKA和TSR等功能。

但是，隨著行業(yè)發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)L2產(chǎn)品的應(yīng)用場(chǎng)景正在從較為簡(jiǎn)單的“高速高架區(qū)域駕駛場(chǎng)景”拓寬到更復(fù)雜的“城市區(qū)域場(chǎng)景”，甚至更復(fù)雜的“鄉(xiāng)村、城鎮(zhèn)區(qū)域駕駛場(chǎng)景”。因此，更復(fù)雜的場(chǎng)景需求對(duì)L2系統(tǒng)提出了更大的挑戰(zhàn)，也就要求Camera必須承擔(dān)主要角色，提供更豐富的目標(biāo)輸出類型。

比如更豐富的交通標(biāo)識(shí)(限速、標(biāo)識(shí)、紅綠燈、十字路口、環(huán)島、停止線等)，更多類型的車輛和VRU識(shí)別(比如區(qū)分轎車、卡車、校車、救護(hù)車、行人、動(dòng)物等)，地形識(shí)別(上下坡、路面顛簸、路坑)，障礙識(shí)別(可行駛區(qū)域、路障、道路邊沿及類型等)甚至天氣識(shí)別(如白天黑夜、雨霧雪霜等)。

隨著圖像識(shí)別性能的逐年迭代，當(dāng)前純視覺(jué)的識(shí)別方案已經(jīng)達(dá)到很高的水平以及可靠性，單V的方案也就應(yīng)運(yùn)而生，提供了很好的性價(jià)比，將成為市場(chǎng)的主流方向。