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車載攝像頭:自動駕駛之眼

汽車攝像頭是什麼

倒車攝像頭分有線和無線兩種,有線的方式簡單可靠,但是需要在車體內佈線;無線的方式不需要在車體內佈線,安裝簡單,但需要增加無線接收模組。由於目前的無線接收模組接收效果還不太理想,一般倒車攝像頭還是採用有線方式的多。

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什麼樣的汽車倒車攝像頭好呢?可以從以下幾個方面來考查攝像頭的效能:

晶片

CCD和CMOS晶片是組成倒車攝像頭的重要組成部分,根據元件不同可分為CCD和CMOS。CMOS主要應用於較低影像品質的產品中,它的優點是製造成本、功耗較CCD低,缺點是CMOS攝像頭對光源的要求較高;CCD,是應用在攝影、攝像方面的高階技術元件還附帶有影片捕捉卡。CCD和CMOS在技術上和效能差距很大,一般來說,CCD效果要好,但價格也貴些,建議在不考慮費用的前提下選擇CCD的攝像頭。

清晰度

清晰度是衡量攝像頭的重要指標之一。一般來說,清晰度高的產品其影象的品質就會越好,就目前來說清晰度在420線的產品已經成為倒車攝像頭的主流產品,380線的如果除錯的好也可以選擇。但根據各個攝像頭的晶片等級不同,感光元件的不同,包括除錯技師的水平,同一晶片同一等級的產品可能呈現出來的品質效果都會各不相同,相反的,清晰度高的產品夜視效果都會打些折扣。

夜視

夜視效果跟產品的清晰度有關,清晰度越高的產品夜視效果都會不太好,這個是因為晶片本身的原因,但是好質量的產品都有夜視功能,而且不會影像物體呈像效果,雖說色彩會差些,但是清楚不成問題。

防水

倒車攝像頭的產品基本上都具備防水功能

總結一下

:選擇倒車攝像頭就從上述幾個方面考慮,最主要的是要看、要比較影像的實際效果。

360度車載角杆攝像頭

全方位攝像頭在角杆(Corner Pole)頂端安裝了攝像頭及反射鏡。將半球狀反射鏡面朝下安裝在角杆頂端,利用攝像頭從下向上拍攝映入反射鏡的影像。透過將所拍攝的影像傳送到螢幕上,來360度顯示高度低於角杆的車輛周圍的情況。

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車載攝像頭的產業鏈情況

車載攝像頭包括單目攝像頭、雙目攝像頭、廣角攝像頭等。ADAS階段單目攝像頭應用較多,L3以後,需要多個攝像頭配合。主要包括鏡片、濾光片、CMOS、PCBA、DSP和其他封裝、保護材料等。不同於手機攝像頭,車載攝像頭的模組工藝難度大很多,主要是因為車載攝像頭需要在高低溫、溼熱、強微光和震動等各種複雜工況條件下長時間保持穩定的工作狀態。

車載攝像頭行業競爭格局

根據相關資料顯示,全球車載攝像頭出貨量將從2014年的2800萬枚增長到2020年的8277萬枚,複合增長率達19。8%。假設:1)國內乘用車銷量保持5%的年複合增長率,到2020年乘用車新增2699萬輛;2)到2020年,前視攝像頭(1顆)滲透率接近40%;側視攝像頭(2顆)滲透率20%;後視攝像頭(1顆)滲透率為50%;內建攝像頭(1顆)為5%;3)後裝僅考慮前視攝像頭(1顆)和後視攝像頭(1顆),滲透率都為10%。據此測算,到2020年,國內車載攝像頭需求量將達4184萬顆,市場規模達60多億元,年複合增長率超20%。

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CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,即互補性金氧半導體)是攝像頭的核心部件,廣泛應用於車載攝像頭上。CMOS價值約佔到攝像頭成本的三分之一,基本被外資品牌把控。Sony、Samsung和OmniVision三家企業的市場份額超過60%。Sony在全球CMOS感測器領域常年佔據市場份額第一的位置,憑藉其在CMOS積累的深厚技術,加上收購了Toshiba影像感測器業務,其市場份額有望進一步擴大。CMOS市場基本被外資品牌把控,國產品牌的話語權較弱。

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鏡頭也是攝像頭的一個重要部件,國內自主品牌企業有明顯優勢。根據TSR的研究報告,2015年全球攝像頭鏡頭廠商中,臺灣企業大立光電的出貨量仍保持第一,佔據全球約三分之一的市場份額。而國內舜宇光學以微弱優勢超過玉晶,排名上升至第二。而在車載攝像頭鏡頭市場,舜宇光學的鏡頭出貨量居全球第一位,市場佔有率達30%左右,已進入各大車企(寶馬、賓士、奧迪)前裝市場。

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車載攝像頭國內主流供應商彙總(含在中外資)

表1 國內主流的車載攝像頭供應商(含在中外資)

車載攝像頭,手機攝像頭廠商的下一個藍海

電子行業的特點是需要新的產品開啟下一個增長週期,智慧汽車將是攝像頭新的強勁增長點。智慧手機機的興起帶來手機攝像頭的蓬勃發展,然而目前國內和全球的智慧手機增速均開始放緩,預計未來全球手機攝像頭的複合增速將在4%左右。車載攝像頭產業卻剛剛進入自己的成長期,並且有著自身明顯的優勢。

1)2014年車載攝像頭市場約為56億人民幣,手機攝像頭市場約為500億人民幣,到2020年手機攝像頭市場約為640億人民幣,車載攝像頭市場為200億,約為手機攝像頭市場的三分之一;

2)本身的單價攝像頭單價在30美元以上,而目前手機攝像頭的單價只有4-8美元;

3)因為對於安全和工藝的高要求,汽車電子行業的毛利率長期維持30%以上,高於消費電子;

4)車廠對品質的要求更為苛刻,認證後不易輕易更換供應商,集中度將更加提高。

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手機攝像頭龍頭正在大力加汽車業務

鑑於目前車載攝像頭趨勢越發明顯,手機攝像頭龍頭企業也紛紛行動。歐菲光斥資50億佈局智慧駕駛,由手機攝像頭挺進車載攝像頭,並佈局:2016年初,索尼實施的人事及機構改革方案。在機構改革方案,將新設車載事業部、模組事業部、商品開發部。此舉目的是強化影象感測器業務;大立光也增加了對車載鏡頭的研發力度。

車載攝像頭要求壁壘較高,大廠更具優勢

工藝要求級別不同:車載攝像頭是比工業級別要求更高的車載安全級別,尤其是對與前置ADAS的鏡頭安全等級要求更高。

1)溫度要求:車載攝像頭溫度範圍在-40度-80度。

2)防磁抗震:汽車啟動時會產生極高的電磁脈衝,車載攝像頭必須具備極高的防磁抗震的可靠性。

3)較長的壽命:車載攝像頭的壽命至少要在8-10年以上才能滿足要求。

功能要求差異:車載攝像頭要在複雜的運動路況環境下都都能保證採集到穩定的資料。

1)高動態:在較暗環境以及明暗差異較大下仍能實現識別,要求攝像頭CMOS具有高動態的特性。

2)中低畫素:為降低晶片處理的負擔,攝像頭的畫素並不需要非常高。30萬-120萬畫素已經能滿足要求。

3)角度要求:對於環視和後視,一般採用135度以上的廣角鏡頭,前置攝像頭對視距要求更大,一般採用55度的範圍。

認證要求高:汽車行業把安全放在第一位,傾向於使用有口碑成熟的零部件廠商,進入車廠體系需要較長的認證週期。

1)儘管攝像頭模組作為2級、3級供應商供應,品質上要求仍然嚴苛,前置攝像頭車廠普遍仍採用大廠攝像頭。

2)進入供應體系將自然形成壁壘,車廠選擇供應商後不會輕易更換,一旦得到認可將形成較強的壁壘。

綜合以上,我們認為車載攝像頭模組製造的要求較高。整車廠更加信任具有規模和較強制造能力的攝像頭大廠。這讓有實力的攝像頭製造企業更容易贏得目前的車載攝像頭市場。