2021年汽車圈率先出現(xiàn)了融資熱，比亞迪、吉利、長城、零跑等新老車企共同發(fā)力，動作頻頻，融資不斷，資本高度活躍。車載產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)融資熱，是為今年的汽車行業(yè)持續(xù)向好開了個好頭，而終端車企這一現(xiàn)象的出現(xiàn)無疑給光學市場注入了新的活力。
對此現(xiàn)象的出現(xiàn)，有業(yè)內(nèi)人士坦言，目前車載市場和早年的手機市場頗為相似，長期來看，車載攝像頭保持高速增長，有望接棒手機攝像頭推動行業(yè)發(fā)展。
作為全球攝像頭龍頭企業(yè)，安森美半導體又是如何看待這一市場?車載攝像頭技術、市場發(fā)展趨勢又如何?中國的光學廠商們發(fā)展機遇又在哪?為了更清晰的了解這一市場，手機報在線采訪了安森美半導體智能感知部大中華區(qū)市場總監(jiān)郗蘊俠博士。
作為車載攝像頭的龍頭企業(yè)，安森美半導體如何看待目前的車載市場和發(fā)展前景，貴公司近年來在中國的戰(zhàn)略規(guī)劃如何?
汽車行業(yè)隨著汽車自動化程度L0到L5逐級提升，推動了近些年汽車智能化自動化的快速發(fā)展。在汽車自動化分級標準中，將駕駛自動化分成0到5級共6個等級，包括：
0級(應急輔助)
1級(部分駕駛輔助)
2級(組合駕駛輔助)
3級(有條件自動駕駛)
4級(高度自動駕駛)
5級(完全自動駕駛)
從目前的時間節(jié)點來看，傳統(tǒng)汽車已經(jīng)發(fā)展到L2+到L3的階段，另外很多L4級別無人駕駛汽車，商用車，物流車等也進入到商業(yè)運營狀態(tài)。由于國內(nèi)對自動駕駛的推進和鼓勵政策，尤其2020年9月實行針對商用車的新政策，中國先進駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)的滲透率在迅速提升?！吨悄芫W(wǎng)聯(lián)汽車技術路線圖2.0》設定的目標是，2025年L2-L3級的智能網(wǎng)聯(lián)汽車銷量占當年汽車總銷量的比例超過50%。因此在未來幾年，汽車的智能化自動化升級會越來越普遍。
自動駕駛包括感知，判斷和執(zhí)行。感知是整個過程的源頭，最為關鍵。汽車自動化程度讓駕駛人員從“脫腳”到“脫手”到“脫眼”最后到汽車完全自動駕駛，汽車的感知系統(tǒng)需要不斷的提升和完善。感知層是由各類傳感器組成，從原來簡單裝配超聲波雷達到攝像頭，毫米波雷達，最后到配搭激光雷達，而且各種傳感器數(shù)目在不斷的增加，性能在不斷提高并需要多傳感器融合。
汽車除了艙外感知部分在提升，艙內(nèi)監(jiān)控是近年來增長率非常高的一個應用領域。艙內(nèi)監(jiān)控包含駕駛員監(jiān)控和乘客監(jiān)控，需要攝像頭用來監(jiān)控駕駛員的狀態(tài)和不當行為以減少事故，增加安全性，需要監(jiān)控乘客尤其小孩的安全，是否遺留物品等。
中國已經(jīng)在自動駕駛方面走在世界的前列，為促進中國自動駕駛的發(fā)展，安森美半導體在車載感知器件新技術和新應用有更多的投入，尤其會考慮設計出更加適合于中國自動駕駛發(fā)展的新產(chǎn)品和新方案。另外會和中國車載生態(tài)系統(tǒng)中不同產(chǎn)品、算法、系統(tǒng)的上下游供應商協(xié)同合作，共同為中國自動駕駛打造更加完備的生態(tài)系統(tǒng)。
在自動駕駛汽車領域，衍生了激光雷達派與純計算機視覺派，貴公司主要看好哪一市場?
自動駕駛滲透率的提升也拉動傳感器產(chǎn)品需求快速發(fā)展，因此自動駕駛的實現(xiàn)需要超聲波雷達、攝像頭、毫米波雷達，激光雷達等多種傳感器。其中攝像頭是在行業(yè)內(nèi)已經(jīng)被應用了將近20年的成像傳感技術，而激光雷達則是近些年新興的在自動駕駛L3及更高級別的應用中不可或缺的傳感技術。任何一種傳感技術都有它本身的優(yōu)勢和缺陷，都有其應用的價值，多傳感器并存和融合才是自動駕駛技術發(fā)展的必然趨勢。
攝像頭呈現(xiàn)的是2D圖像，如果是簡單的實現(xiàn)讓人看場景的功能，其應用是足夠的。但是隨著汽車自動化級別的提升，智能的車子需要利用攝像頭作為感知部件，在實際場景中識別車道線、指示牌、紅綠燈等。
攝像頭最顯著的優(yōu)勢在于可獲取豐富的圖像信息，有利于物體識別分類。前端輸入圖像數(shù)據(jù)后，后端通過算法，對圖像進行分割、模型標定，物體分類，目標跟蹤，以實現(xiàn)對不同障礙物的識別與匹配。因為真實場景是3D圖像，攝像頭直接出來的2D數(shù)據(jù)無法做到測距。用攝像頭對物體的空間測距則需要借助多個攝像頭和強大的圖像處理算法完成，因此硬件設置和算法復雜，測距精度不高。
激光雷達通過發(fā)射激光，計算反射回來的時間，可以測算出障礙物的距離，構建出一個立體空間的3D模型。由于可以準確測距，引入激光雷達之后，可以降低視覺方案中的算法分析難度。在L4無人駕駛的應用當中，激光雷達是必不可少的傳感器件。中國的新能源汽車廠家更是把激光雷達的使用推進到L2+或L3等級的智能車當中，加速了激光雷達的商業(yè)化。但是激光雷達現(xiàn)在仍然面臨著大批量量產(chǎn)所需要的技術成熟，成本合理，符合車規(guī)，高可靠性等挑戰(zhàn)。
現(xiàn)在的智能汽車L3級別以上的應用更多是通過攝像頭和激光雷達融合技術來實現(xiàn)，將不同傳感器對某一目標或環(huán)境特征描述的信息互相比對，綜合成統(tǒng)一的特征表達。這樣可以利用不同傳感器特性進行取長補短，做冗余校驗，提高檢測物體的準確性和精度。
安森美半導體提供全面的高能效半導體器件，特別關注與自動駕駛有關的全線的智能感知器件，包括攝像頭和激光雷達這些核心傳感器件，將來延伸提供物端傳感器融合方案。
安森美半導體的CMOS圖像傳感器產(chǎn)品在全球車載市場占有率位居第一，先進駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)市場占有率高達80%，無人駕駛占有率在90%以上。安森美半導體于2018年收購專門做SiPM(硅光電倍增管)和SPAD(單光子雪崩二極管)探測器的公司——SensL，成為擁有此技術的市場領袖，這些技術是實現(xiàn)激光雷達系統(tǒng)的核心器件。
安森美半導體的目標是實現(xiàn)符合車規(guī)、高增益、低成本、尺寸緊湊的光電探測器，極其適用于解決汽車長距離激光雷達的微光探測挑戰(zhàn)，提供業(yè)界最高靈敏度、最佳一致性和低噪聲的產(chǎn)品。尤其2021年初推出符合車規(guī)的激光雷達核心光電探測器器件，為車規(guī)化激光雷達量產(chǎn)做好充分準備，成為全球知名激光雷達系統(tǒng)客戶的首選。
去年年底，蔚來汽車發(fā)布了一款產(chǎn)品，搭載了11顆800萬像素的攝像頭，您認為，2021年車載攝像頭市場發(fā)展趨勢如何?車載攝像頭技術發(fā)展趨勢如何?
隨著自動駕駛級別的提高，車載攝像頭市場發(fā)展有以下趨勢：
車載攝像頭數(shù)目越來越多，從最早的用于后視的1個攝像頭，到環(huán)視的4個攝像頭，從用于ADAS前視的1個攝像頭，到車上周邊用于輔助駕駛的7~8個攝像頭，另外還有艙內(nèi)監(jiān)控包含駕駛員監(jiān)控和乘客監(jiān)控的攝像頭等，一個L2+的汽車配備11個以上的攝像頭是非常普遍的，有的車企甚至采用高達18個攝像頭，而L4級別以視覺為主的方案中多達20多個攝像頭。
分辨率越來越高，從最早的30萬像素攝像頭，升級到1百萬像素攝像頭，現(xiàn)在L2+級別自動駕駛已經(jīng)大量采用2百萬像素攝像頭，自動化高級別自動駕駛車型中將采用8百萬像素的攝像頭以實現(xiàn)對物體更遠和更清楚的辨識和檢測。L4級別的汽車中已經(jīng)有采用1200萬像素的攝像頭。
為了更準確的對物體辨識和檢測，車載攝像頭技術發(fā)展有以下趨勢：
提升高動態(tài)范圍(HDR)，相機需要在一些特殊環(huán)境下工作，如夜間亮的路燈和暗處行人的對比，強光下隧道外亮處與隧道內(nèi)暗處細節(jié)的對比等。因此提升HDR成為解決自動駕駛級別提高的關鍵。
消除LED閃爍(LFM)，由于LED的普及和發(fā)展，在交通燈、車燈等領域有廣泛應用。車載攝像頭要保證輸出HDR+LFM高保真圖像，確保HDR和LFM同時實現(xiàn)。
提供多種優(yōu)化的色彩濾波陣列(CFA)，適應于自動駕駛級別提高后不同應用和場景。需要車載攝像頭有更高的信噪比，如RCCC / RCCB / RYYCY圖像傳感器可以更好的檢測和識別物體。
艙內(nèi)監(jiān)控，駕駛員監(jiān)控攝像頭需要全局快門可以捕捉到司機眼睛和頭部動作等快速運動，無拖影，并具有最佳的紅外(IR))響應，可以在紅外條件下清晰地看到駕駛員眼睛。乘客監(jiān)控攝像頭則需要RGB-IR圖像傳感器，以達到白天和夜晚同時可以看到清晰圖像的效果。
提升可靠性，自動駕駛級別提高后使得汽車共享成為可能，運營強度增加。車載攝像頭面對更高的挑戰(zhàn)，需要保證整個相機系統(tǒng)在惡劣和極端環(huán)境下的可靠性，安全性和耐久性。
功能安全，對自動駕駛L2以上的設計，車載攝像頭需要符合ISO 26262相應的汽車安全完整性等級(ASIL)更高的標準。因此要全面采用符合ISO 26262開發(fā)流程設計的車規(guī)級圖像傳感器芯片，在功能安全方面有著更完善的安全機制，使系統(tǒng)功能安全設計更容易實現(xiàn)。
網(wǎng)絡安全，此技術有助于確保整個系統(tǒng)運行安全可靠，尤其車輛在L4級別無人駕駛的情況。為確保不被黑客侵襲，車載攝像頭需要帶有網(wǎng)絡安全機制的圖像傳感器。
貴公司在車載攝像頭這一市場歷經(jīng)了哪幾個重要階段，您認為2021年車載攝像頭市場是否會是新十年的開局年?為何這么說?
安森美半導體是車載攝像頭CMOS圖像傳感器的領導者，如果按照10年為一個階段，2005年到2014年為第一個階段。安森美半導體在2005年發(fā)明世界上第一個專門用于汽車的CMOS圖像傳感器(CIS)產(chǎn)品，使得汽車真正有了“眼睛”。
這個階段安森美半導體主要致力于提供可靠性高的車規(guī)化CIS產(chǎn)品，應用于后視、環(huán)視、ADAS等應用。汽車所處環(huán)境與消費和工業(yè)類所處環(huán)境不同，汽車器件面對更高的挑戰(zhàn)，需要通過耐高低溫，濕度，壓力，振動等多項指標測試。安森美半導體研制出全球首個為CIS做的iBGA封裝技術，具有高質量的圖像傳感器芯片封裝技術保證了整個相機系統(tǒng)在惡劣和極端環(huán)境下的可靠性，安全性和耐久性。
安森美半導體的CIS產(chǎn)品在ADAS上最早被應用，擁有十多年量產(chǎn)和道路驗證的記錄。提供業(yè)界ADAS所需要的最高的動態(tài)范圍。安森美半導體提供多種優(yōu)化的色彩濾波陣列(CFA)，全球第一個設計用于ADAS的RCCC和RCCB的CFA,并提供非常完善的質量監(jiān)督和控制體系。
第二個階段為2015年到2020年，安森美半導體主要致力于提供最全分辨率和平臺化可擴展的CIS芯片系列產(chǎn)品，以適應于多種新應用的開發(fā)。同時在傳感器端解決LED閃爍問題、并確保HDR和LFM同時實現(xiàn)。
如Hayabusa?平臺系列產(chǎn)品AR0147AT，AR0233AT，AR0323AT采用突破性的3.0微米背照式像素設計，超級曝光功能即使在最具挑戰(zhàn)性的場景中，也能提供120dBHDR和LFM的高保真圖像，而不會犧牲微光靈敏度。
另一個可擴展的圖像傳感器系列AR0138AT、AR0220AT和AR0820AT，具有大像素4.2um，在微光場景下提供領先性能，能實現(xiàn)要求越趨嚴謹?shù)腁DAS和自動駕駛?？蛻艨梢韵扔靡粋€傳感器開始早期開發(fā)，使其算法適應像素性能和系統(tǒng)特性，再通過進一步測試擴展至更多分辨率。這樣利于平臺化開發(fā)，縮短項目上市時間，降低系列攝像機系統(tǒng)開發(fā)成本，便于客戶系統(tǒng)平臺的升級和降本。
到2020年安森美半導體已經(jīng)增長到年付運大于1億顆圖像傳感器，幾乎全球的車廠都是安森美半導體客戶。
另外安森美半導體為新興的艙內(nèi)監(jiān)控應用提供的傳感器產(chǎn)品線，具有最佳的紅外(IR)響應，可以在紅外條件下清晰地看到駕駛員眼睛，具有最佳的全局快門效率，明亮環(huán)境下的圖像受控等優(yōu)點。功能安全和網(wǎng)絡安全是ADAS和自動駕駛的關鍵要求。在功能性安全方面，安森美半導體具有最大陣容的功能性安全專利、最早將功能安全實現(xiàn)在CIS。
此外，安森美半導體提供全球首個具有網(wǎng)絡安全的圖像傳感器，通過數(shù)據(jù)安全方面加入新功能來保障安全。
從2021年開始車載攝像頭市場一定有更大的發(fā)展，主要原因是自動駕駛L2+級別都會陸續(xù)量產(chǎn)，L4級別的車會更多的商業(yè)化。安森美半導體CIS產(chǎn)品將致力于整個自動駕駛級別的推進，研制出的CIS產(chǎn)品能夠滿足自動化級別升高所需的更加嚴苛的高質量，高可靠性和安全性的要求。如提高CIS功能安全等級、高動態(tài)范圍、增強紅外(IR)響應以適應自動駕駛不同應用的需求。
中國車載攝像頭市場占有率較高，您認為2021年中國車載攝像頭模組廠商是否會迎來發(fā)展機遇呢?原因在哪?在您看來，在攝像頭這一市場，中國的制造業(yè)最大的發(fā)展機會在哪?
中國車載攝像頭市場占有率較高，一定會給中國車載攝像頭模組廠商帶來更多的商機。
首先車載攝像頭的需求量會因自動駕駛級別的推進而迅速的增長。
另外中國在大力推進車載整個生態(tài)中的本土化企業(yè)，包括車載攝像頭的模組廠。
現(xiàn)有的車載攝像頭供應商，尤其是針對ADAS和高級別自動駕駛，本土的車載攝像頭模組廠還是非常少，主要原因車載攝像頭的制造在車規(guī)方面的門檻較高，而對感知類車載攝像頭需要更高的可靠性和安全性。很多本土在消費類做攝像頭的廠商在前幾年進入到車載，在車載攝像頭已經(jīng)取得了一定成果。這也帶動更多的在消費類做攝像頭的廠商，開始準備進入車載市場，設計車載攝像頭和建立符合車載攝像頭標準的生產(chǎn)線。可見未來中國會有更多的玩家會進入到車載攝像頭行業(yè)。
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