不過國內自動駕駛汽車廠商目前多采用攝像頭、毫米波雷達和超聲波雷達的組合配置;由于激光雷達成本較高、國內市場滲透率較低且應用場景有限,目前國內較少采用。
自動駕駛的加速滲透將推動傳感器市場的高速增長。自動駕駛的發展為以車載攝像頭、毫米波雷達和激光雷達為代表的核心零部件行業創造了巨大的發展機遇。其中,ADAS 作為汽車傳感器的重要應用領域,其規模擴張對傳感器市場的發展有著直接的促進作用。
高速擴張的自動駕駛市場帶來了汽車傳感器市場需求的增加,由此帶來了傳感器市場規模的不斷擴張。據頭豹研究院數據,2019 年中國汽車傳感器行業市場規模已接近 200 億元,且隨著自動駕駛的推廣以及升級,傳感器市場將進一步擴張,預計到 2023 年中國汽車傳感器市場規模將突破 550億元。
車載攝像頭: 應用最廣泛的“汽車之眼”
(一)發展較為成熟,相較手機攝像頭具有更高價值量
攝像頭發展較為成熟,L3 以下自動駕駛中發揮主導作用。車載攝像頭是自動駕駛汽車采集信息、分析圖像的重要途經,借此實現路標識別、行人識別、車輛識別以車道線感應等一系列功能,在自動駕駛系統中發揮重要作用。
相比激光雷達而言,以攝像頭為主的方案相對較為成熟,在 L3 以下級別自動駕駛中起著主導作用。 根據 ADAS 不同的功能需要以及安裝位置,車載攝像頭包括前視、環視、后視、側視以及內置攝像頭,不同位置的攝像頭功能各異,是實現自動駕駛必不可少的構成部分。
按照攝像頭數目不同,分為單目、雙目及多目攝像頭,短期內單目攝像頭仍為主流。單雙目鏡頭都是通過攝像頭采集的圖像數據獲取距離信息,在前視攝像頭的位置發揮重要作用;但二者的測距原理存在差別,單目視覺通過圖像匹配后再根據目標大小計算距離,而雙目視覺是通過對兩個攝像頭的兩幅圖像視差的計算來測距。
原理上的不同使得雙目攝像頭相對單目來說精度更高,測度更為精準,但相比較來說成本也更高,多搭載在高端車型上。相較于單目、雙目攝像頭,多目攝像頭通過多個不同的攝像相互配合覆蓋不同范圍的場景,能夠更精準地識別和分析環境,相應的硬件成本和技術要求也更高,目前只被部分廠商應用于個別車型。
單目攝像頭發展較早,目前技術發展已較為成熟,量產推廣成本較低;但受限于單個攝像頭定焦的局限,在不同距離下焦距切換難,難以兼顧測量的距離和范圍。雙目、多目攝像頭在一定程度上克服了單個攝像頭的局限,基于多個攝像頭的配合能夠獲得更廣的覆蓋范圍和更精準的數據。
但多個攝像頭的硬件成本和以及相應的算法要求均較高,相應得配套設施發展尚不完善,現階段很難量產并推廣。單目攝像頭由于芯片算力較低,成本較低,且與毫米波雷達、超聲雷達搭配已能滿足 L3 以下需求,因此短期內單目攝像頭仍然是車載攝像頭的主流方案。
車載攝像頭環境條件更為嚴苛,也相應具有更高的價值量。相較于傳統的工業攝像頭和手機攝像頭,車載攝像頭需要在高低溫、濕熱、強微光和振動等各種復雜工況條件下保持穩定的工作狀態,因此車載攝像頭具有更高的安全等級要求和工藝性能要求。考慮到安全因素,汽車廠商傾向于選擇技術成熟、品質有保障的零部件廠商,因此車載零部件廠商進入市場體系獲得評級需要更長的認證周期,行業壁壘較高。
具體來看,為應對復雜多樣的使用環境,車載攝像頭需要具備高動態性,其溫度范圍一般為-40 度~80 度,同時需要具備較高的防磁抗震性能,此外還需滿足 8-10 年的基本使用壽命要求。性能方面,考慮到芯片處理負擔,車載攝像頭的像素要求較低,一般為 30 萬-120 萬像素,功率一般也在 10W 以下。