车载摄像头市场分析「车载摄像头」

互联网 2023-01-31 17:48:38

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摘要:如今,随着智能汽车的发展,感知成为了越来越无法忽视的层面,汽车感知系统主要由雷达和摄像头组成,其中摄像头的历史最悠久,凭借着低成本、高技术成熟度、与毫米波雷达等传感器优势互补的优势,迎来了量价齐升的机会。作为车载摄像头系列的文章之一,本文将从车载摄像头的市场与应用、结构与成本、产业结构、挑战与机遇等角度进行分析阐述。

市场与应用

车载摄像头是ADAS(高级驾驶辅助系统)的核心传感设备,眼下全球智能驾驶迎来了 L2 向L3/L4跨越的窗口,对摄像头的搭载量将从3~8颗增加到8~12颗,据CINNO Research预测,2025年中国市场乘用车摄像头搭载量将超1亿颗,2021年到2025年的年复合增长率将达到CAGR 21%。

目前,车载摄像头主要分为前视、环视、后视、侧视、内置摄像头。

图源:思特威

其中,前视摄像头主要安装在前挡风玻璃上,一般搭载1~4个单目/双目摄像头,用于实现前车防撞预警(FCW)、车道偏离预警(LDW)、交通标志识别(TSR)、行人碰撞预警(PCW)等功能。

前视摄像头根据功能可以分为前视主摄像头、前视窄角摄像头和前视广角摄像头。前视主摄像头在L2级ADAS中作为主摄像头使用;前视广角摄像头的主要作用是识别近距离物体,可用于城市道路工况、低速行驶等场景;在后续8百万像素镜头大规模装车后,大概率会被取缔;前视窄角摄像头的主要作用是红绿灯、行人等目标的识别,也可能随着前视主摄像素的提高和视场角的提升而取消。

环视摄像头主要装配在车身四周,一般搭载4 ~8 个摄像头,以求获得图像拼接后的全景,实现全景泊车(SVP)功能,结合算法使用可实现道路感知功能。

后视摄像头一般安装在后尾箱上,主要是实现泊车辅助(PW)功能,视场角为120 ~140°,探测距离约为50 m。

侧视摄像头分为侧前视和侧后视两种,侧前视摄像头一般安装在B柱或后视镜处,可参与识别交通标识(TSR),检测侧向车辆;侧后视摄像头一般安装在车辆前翼子板处,主要用于实现变道辅助(LCA)等功能。侧视摄像头的视场角一般为90°,探测距离80m左右。目前也有用摄像头代替后视镜的方案,称为电子后视镜系统(CMS)。

内置摄像头主要用于监测驾驶员或乘客状态,实现DMS驾驶员监控系统、以及在DMS基础上扩展的OMS成员监控系统等功能。

结构与成本

车载摄像头的硬件结构主要包括光学镜头、图像传感器(CIS)、图像信号处理器(ISP)、串行器、连接器等。

当车载摄像头开始工作时,光线将透过镜头,经过图像传感器将光信号转化成电信号,然后经过A/D(模数转换器)后变为数字图像信号,再由ISP(图像信号处理器)进行色彩校正、降噪等一系列加工后,经由串行器等将处理后的图像数据传输给中央处理器。连接器主要用于固定摄像头。

从成本层面来看,图像传感器(CIS)的成本最高,在摄像头中占比约 52%;其次是光学镜头,占比20%;模组封装的成本和镜头差距不大,为19%;三者占据了超九成的摄像头成本。

产业结构

车载摄像头主要划分为上游、中游、下游三个市场。

中游的光学镜头、CIS、DSP(ISP)、镜头模组封装在车载摄像头产业链中,扮演着重要的角色。光学镜头由上游的光学镜片、滤光片、保护膜构成;CMOS图像传感器(CIS)由上游的芯片设计厂、晶圆制造厂、封测厂构成。

光学镜头、胶合材料、CIS共同进行镜头模组封装,再结合DSP(ISP)集成下游的车载摄像头产品。

目前,车载摄像头集成厂商主要有索尼、德赛西威、麦格纳、法雷奥、大陆、海康威视、松下、大华股份、安波福等;镜头模组封装厂商包括松下、三星、丘钛科技、法雷奥、舜宇光学、欧菲光等;DSP(ISP)厂商主要有索尼、三星、韦尔股份、英伟达、Mobileye等。

挑战与机遇

对手机摄像头来讲,主要目的是成像质量高。但对于车载摄像头来讲,摄像头的稳定性、帧率、可靠性等都尤为重要。因此,相较于传统工业摄像头和手机摄像头,车载摄像头的工作环境对产品提出了更严苛的需求,需要摄像头在高低温、强微光、湿热、极端天气等环境下保证工作状态,此外,像素升级、高动态等也是关注重点。

具体来讲,车载摄像头对温度的要求在-40~80℃,需要极高的防磁抗震性能和防水特性,使用寿命要在8~10年以上,摄像头像素正在从30~100万像素向4M、8M行进,高动态要求摄像头在光线频繁变化时保证使用效果,此外,车载摄像头的认证周期较长、行业壁垒较高。

在面对挑战的同时,车载摄像头市场也面临着前所未有的机遇。

虽然智能汽车的概念已传播良久,但目前距离高级别智能汽车全面在市场普及还有一段路要走,值此之际,车载摄像头的市场将迎来新一轮的增长。

目前,主流车企已经纷纷增加了对车载摄像头的搭载数量,部分车企已经开始提升了像素标准。

在现下的智能汽车传感领域,多传感融合方案是多数车企的选择,在对摄像头的图像质量、硬件配置、芯片算力提出更多要求的同时,也形成了多传感器的优势互补,在未来的市场中,多种因素将共同推动智能驾驶的发展。