汽车智能化提升拉动车载镜头需求 短期内将以单镜头为主

2018-03-09  |  By Faye  |  In 新闻

先进驾驶辅助系统(ADAS)快速发展,带动大量车用传感器需求,鸿海旗下鸿腾精密宣布,将与夏普共同投资30.22亿日圆成立子公司,主要业务为车载镜头与电子镜之开发、设计、制造与营销。

两者合作系由夏普旗下康达智(Kantatsu)提供镜头相关技术,结合鸿海转投资光学模具厂中扬光电,与光学镜头厂紘立光电之资源,以助鸿海布局车用镜头市场。

高阶车辆智能化程度提升,中低阶车款因应ADAS法规,皆将拉动车载镜头需求

汽车安全系统从早期被动式安全朝向主动式安全发展,同时,主动式安全系统也开始与传动系统、煞车系统等相结合,从仅提供预警到介入车身控制,并朝向自动驾驶的方向发展。ADAS在此趋势下,将扮演帮助车辆了解自身所处环境,进而提供人类驾驶员辅助角色,ADAS为诸多次系统的统称,每一个次系统的运作模式皆为感知、分析与决策、执行。

ADAS环境感测器配置与主要功能

source:拓墣产业研究院

在感测阶段,不同次系统采用的感测方案也有所不同,在外部环境感知部份,车载镜头、毫米波雷达与超音波雷达为较常见方案,其中毫米波雷达受天气影响程度低,在ADAS导入前装市场初期为主流的感测方案,其主要用于测距与障碍物侦测,并不具备行人辨识、车侧感知、道路标线与交通号志辨识等能力。

与此同时,影像识别算法的突破与影像处理芯片能力的提升,使得基于镜头的感测方案逐渐被车厂接受,结合镜头与毫米波雷达的感测融合(Sensor fusion)亦渐成为ADAS的主流解决方案。

目前具备ADAS功能的量产车,平均1台将搭载48颗镜头,随着汽车智能化程度提升,高阶车款搭载之镜头数亦将有所增加;在中低阶车款部份,因美、欧、日等国陆续将FCWLDWAEBBSD等需要采用车载镜头的次系统,列入新车评价指标或颁布法规强制搭载,故法规面的推进,亦将带动车载镜头往中低阶车款渗透,届时车载镜头之需求还将往上攀升。

前置镜头为ADAS主要感测信息来源,短期内将以单镜头为主

依据放置位置,可将车载镜头分为前视、后视、侧视与车内,观察目前导入程度较高的ADAS次系统中,以前视镜头的使用频率最高,包括前碰撞预警系统(FCW)、自动紧急煞车系统(AEB)、车道偏离警示系统(LDW)、行人碰撞警示系统(PCW)、自动巡航系统(ACC)、交通标志识别系统(TSR)与车道维持系统(LKS)皆需透过前视镜头的感知信息进行分析与决策。

前视镜头又可再分为单镜头、双镜头与多镜头方案,Mobileye系以镜头为主的ADAS解决方案提供商,在2016年之前,Mobileye提出之方案皆系以单镜头为主,单镜头主要系透过图像的大小变化计算出与障碍物间的距离,并进行识别与分类,然单镜头对于立体或大面积或不完整物体等漏检率较高,故2016年开始,可看到BMW 7 Series5 SeriesMercedes Benz S Class等车款皆开始采用双镜头的解决方案,VolkswagenToyotaNissan的实验车款也都开始进行双镜头方案的测试。

双眼镜头基本上就是模拟人类视觉,故基本上两个镜头的量测方案要一模一样,若有差异存在,将使得量测精准度降低,但就目前要达到两个镜头间的误差低于1%,则需耗费相当大的成本,无论是镜头生产方还是车厂,都将面临成本的挑战或产品不良率等问题。

此外,前视镜头基本上采用定焦镜头,然定焦镜头将存在感测视角与距离之间的矛盾,也就是说当镜头的视角越大,所能感测的距离就会愈短,为解决此问题,开始有车厂提出多镜头方案的概念。

多镜头有望处理不同距离下,识别清晰度的问题,但成本、体积等因素也较单镜头提升;在影像数据处理的要求上,多镜头的难度也较大,对于处理芯片和硬件可靠的要求都会有所提升,故就短期来看,单镜头仍将是车载镜头方案的主流。

非球面模造玻璃镜片技术门槛高,成为厂商切入车载镜头核心优势

与手机镜头相比,车载镜头更强调可靠性与稳定性,包括如何抑制低照度时发出的噪声,以及机身的散热性、抗电磁干扰、防水防尘、抗震能力等,同时车载镜头作为汽车安全系统的一环,如何在供电系统暂时断电时,仍可靠的工作是目前对于车载镜头的特规要求。

其中,车载镜头在镜片材质的选择上系以非球面玻璃为主,因相较于塑胶镜片,非球面玻璃镜片具备较佳的透光率、工作温度范围较广,耐刮度也较佳。非球面玻璃镜片的加工技术主要分为3种。

第一种系超精密加工,包括钻石切削(SPDT)、钻石轮磨、电解抛光等皆属之,主要用于超高精密度的镜片制造;第二种系光学机械加工,包括传统研磨抛光、CNC研磨抛光等,上述两种制造方式皆需透过人工磨制,在工时长且产能有限的情况下,成本高昂;第三种模具制压技术则是目前非球面玻璃镜片的主流,又称为模造技术,相较于上述需透过人工磨制的方式,此技术在程序上较为简化也较符合经济效益,但模造技术门槛较高。

目前拥有此技术且打入车厂的厂商并不多,包括豪雅、朝日(Asahi)、亚光、佳凌等,即便车用镜头龙头厂商舜宇光学,所采用之非球面模造玻璃镜片亦是对外采购。

故就鸿海布局来看,中扬光电主要产品为塑胶镜片模具,模造玻璃设备占比仍低,未来得否掌握非球面模造玻璃技术仍待观察;加之,紘立光电目前系以后装市场为主,若要打入前装仍有车规的验证门槛待克服。

文章来源:拓墣产业研究院 作者:林雅慧

 



 

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