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对话舜宇光学:做到车载镜头出货量全球第一,还要在自动驾驶领域走得更远

本文作者:思佳 2017-05-24 19:03
导语:有这样一批企业,他们不像Mobileye那样常游走于科技头条,但却很可能是Mobileye优秀性能背后关键的一环。

对话舜宇光学:做到车载镜头出货量全球第一,还要在自动驾驶领域走得更远

不论是前段时间搞了大新闻的Mobileye,还是博世、大陆等全球顶尖的汽车Tier 1供应商,抑或是Velodyne等激光雷达企业,他们都在为一个共同的目标深化对整车厂的服务,那就是让汽车更好地“看见”世界。

随着自动驾驶的关键时间点2020年的迫近,车载传感器出货量将迎来爆发,并成就无数抓住机遇的Tier 1供应商。但有这样一批企业,他们不像Mobileye那样常游走于科技头条,但却很可能是Mobileye优秀性能背后关键的一环。舜宇光学科技就可以归为此类。

舜宇对车载领域的入局始于2004年,这个时间相对于1984年成立的舜宇算是相当年轻,然而到2012年,舜宇的车载光学镜头出货量就达到了全球第一,并延续至今,去年,舜宇又切入了对激光雷达的相关产品布局。

为了更好深入车载市场,舜宇集团成立了旗下的舜宇车载光学技术有限公司专攻于此,十余年来,市场格局逐渐在变化,车企和Tier 1供应商的产品需求也在变化,这些渐进的汽车产业链变革,都被舜宇以一个上游Tier 2供应商的视角看在眼里。那么,舜宇能否更直观地感受到车企和Tier 1的自动驾驶进展呢?自动驾驶又为车载传感器镜头提出了哪些具体的性能要求?带着这些问题,日前雷锋网新智驾赴宁波走访了这家企业,与舜宇集团总部Charles、车载光学技术有限公司市场部负责人Tani聊了聊。

从车载摄像头到激光雷达,无数车辆的眼睛都离不开“镜头”

一个完整的车载摄像头传感器,可能会包括镜头、模组等不同组件,舜宇负责的并不是整机,而是那个让传感器透光从而得以“看见”的镜头。目前,基于车载传感器的不同需求,不同的摄像头对镜头的性能也大不相同,有些视觉类传感器甚至仅用塑料材料制作镜头,有些则是玻璃的或是玻塑混合的,这个市场有多数人不太知晓的标准和规则。

雷锋网:能不能给我们讲讲舜宇切入车载市场的发展历程?目前的产品线布局如何?

舜宇:2004年,我们进入汽车行业,客户主要是来自全球的Tier 1供应商。其实之前我们与Tier 1厂商打过交道,2004年他们问我们有没有兴趣做这类产品,这就成为舜宇切入车载市场的一个契机。当时推出的第一款产品,就是面向ADAS功能的镜头,即舜宇的首款LDW(车道偏离预警)镜头,这款镜头在2006年实现量产,那个时候,整个ADAS市场还处于起步阶段。

之后,我们发现,车载镜头有其他更多应用,而且车载镜头与之前的手机、数码相机等镜头的性能要求是不同的,尤其对于ADAS传感器镜头,它的一个特点就是要求在各种严酷环境下保持镜头的良好稳定性。同时,ADAS镜头对镜片等性能要求相对而言更高,一些视觉类能用塑料镜片解决的问题,到ADAS镜头中却不允许由于温度影响造成的变异,但如果都是用玻璃镜片,又会造成价格无法被市场接受,所以,我们对ADAS镜头的玻塑混合技术有专门的研发,目前,我们的波塑混合ADAS镜头已经实现量产了,已经搭载的汽车包括奔驰等品牌。

对话舜宇光学:做到车载镜头出货量全球第一,还要在自动驾驶领域走得更远

*舜宇车载产品线的应用场景

至此,我们的产品逐渐覆盖了车载摄像头的各个领域(前视、后视、内视(驾驶员监控/手势识别)、环视、智能后视镜等),2012年开始,我们做到了全球车载镜头出货量的第一,占有率达到30%以上。2016年全新宝马7系中的镜头都来源于我们。

同时,我们也进入了HUD(平视显示器)领域。其实这个技术并非自动驾驶不可或缺的,但我相信AR HUD等更新的技术会成为智能驾驶中必要的组成部分。

在做了很多年车载镜头业务以后,我们开始发现,与自动驾驶相关的其他汽车传感器,例如激光雷达,也是与光学元器件密不可分的。所以之后,我们确定进入激光雷达领域。但不论是HUD还是激光雷达,我们都是围绕光学去做的,我们的核心优势在这里。这就是目前为止我们的整体规划。

雷锋网:激光雷达这部分的具体产品思考是怎样的?光学元件对激光雷达设备到底起到什么关键作用?

舜宇:我们在激光雷达领域的定位是只做与光机相关的零部件,不做整体的激光雷达。目前市面上的主要激光雷达种类,包括机械旋转式、相控阵、3D Flash、MEMS,甚至是相干光等。我们在做了一些市场调研后,发现激光雷达多数都需要光学元器件,可能是一个单片光学元器件,也可能是一个镜头。通过这个方向,我们划分了针对激光雷达的几款光学元器件产品,基本可以适配各类的激光雷达。

至于作用。一个行业的初期许多时候是做概念、做Demo,并不会对元器件价格太过在意。但未来,当激光雷达面对商业化、量产性两个实际问题时,就不得不重视每一个零部件的成本、品质稳定性等问题。舜宇的优势在于光学核心器件和车载镜头的经验,能够将车规级的光学核心器件制作出来,并在镀膜、各种环境下的品质稳定性等方面做到很好。而这些光学元器件,是支持激光雷达接收、发射的重要部件,它的稳定性决定了整个激光雷达产品的使用寿命。

雷锋网:从技术角度,激光雷达对光学镜片的要求有什么差异化的地方吗?

舜宇:目前使用激光雷达的自动驾驶方案主要偏重两种方向,低线对和高线对。

低线对方案中,激光雷达只是一个补充,并不是最重要的传感器;高线对则以激光雷达为主要传感器,要求精度很高。这会对其零部件产生不同的要求。与此同时,激光雷达的光学器件口径比普通的车载传感器大,目前至少是常规的4-5倍。常规的镜片以球面、非球面居多,但激光雷达使用的镜片除此以外还有自由曲面镜、柱面镜等。

对话舜宇光学:做到车载镜头出货量全球第一,还要在自动驾驶领域走得更远

*舜宇光学部分镜片产品

雷锋网:能否介绍一下目前与激光雷达企业的合作进程?

舜宇:目前,我认为这个市场的机会已经到来,这是因为许多激光雷达企业正在布局量产化。当他们开始准备量产,就不得不考虑商品化的问题,并寻找更加合适的供应链和供应商合作伙伴。目前舜宇与国际主流的激光雷达厂商都有合作在对接。不过,虽然一些产品已经面世,但厂商给我们的量产时间要到2020年,因为汽车行业的产品本身研发周期就很长。

什么样的“镜头”才称得上车规级?

镜头是车载传感器的重要部件,但它的细节却不会为常人留意。那么,细致地讲,到底什么样的镜头零部件才能满足车规要求呢?不同传感器需要的镜头又有何不同?

雷锋网:能否具体介绍一下不同的车载传感器对镜头有什么具体的需求?在特性上有何区别?

舜宇:目前,我们的镜头主要应用在前视(ADAS)、后视、环视和内视(手势识别、面部识别(眼球监控)等)以及智能电子镜,不同的产品代表不同的镜头特性。

前视(包括ADAS、自动驾驶传感器):

  • 持续稳定的聚焦特性和热补偿特性,能在不同温度工况下保持稳定性

  • 高通光特性,保证低照明条件下的良好成像效果

  • 清晰成像效果,能够有效捕捉和分辨物体细节

  • 杂光、鬼影控制,要能够改善车大灯等正面强光干扰

前视传感器能够应用于车道偏离预警、智能远光灯控制、前车碰撞预警、超速预警等场景中。

对话舜宇光学:做到车载镜头出货量全球第一,还要在自动驾驶领域走得更远

*舜宇光学前视镜头产品

后视/环视:

后视传感器与环视传感器对镜头特性要求类似,大致分为以下几点:

  • 防水性能要求高

  • 优秀的温度特性,以保证高清晰度效果

  • 光畸变校正,提供较真实的实景

后视传感器能够应用于泊车辅助、自动泊车等场景中。环视镜头在后视镜头的基础上扩大了视野范围,可以呈现完整的车身环境和做一些简单的识别。

内视:

  • 内视传感器镜头涉及不同波段的问题,针对不同的识别,波段选择不同,需要将一定的光过滤掉。

内视传感器能够应用于手势识别、人机交互,以及面部表情识别(疲劳监测)等场景中。

智能电子镜:

智能电子镜分为智能电子后视镜(FDM)和智能外后视镜(CMS),智能电子后视镜的视野范围是传统后视镜的3倍。如今,全球范围内,摄像头代替车辆外后视镜的政策正在推进中。

  • 需要改善车大灯照射引起的鬼影杂光

  • 画面整体解像度要均匀

雷锋网:如果厂商要生产自动驾驶传感器,通常会对你们的镜头提出哪些需求?

舜宇:单就镜头来讲,通常客户会告知他们的传感器是搭载什么样的芯片,不同芯片对应了镜头不同的解像力(图像清晰度)水平,只有镜头与芯片水平相匹配,才能最好地发挥芯片的水平。第二,客户会告知传感器所需要的视场角度,而这个角度也与传感器装载的位置息息相关。

至于品质稳定性上,我们的客户都非常重视这个问题,比如日本客户,他们一直强调,这些产品与人的生命相关联,所以要求产品的0公里故障率是0 PPM(PPM指百万分之),对品质的要求是非常严格的。

国内ADAS市场还处于起步阶段

雷锋网:目前舜宇对于不同车载传感器的供货量比例如何?通过这种上游视角能否对车载传感器市场有一个大致的市场画像?

舜宇:实现量产的主要还是车载镜头,HUD、LiDAR属于新兴领域,出货量还比较少。目前,舜宇的车载镜头出货量30KK(3000万)颗/年,因我们由ADAS起步,所以在这个领域经验丰富,使得我们在车载感应类传感器镜头的全球市场占有率位居前列。

车载传感器市场主要还是分两类:主打车载摄像头为主的自动驾驶解决方案,如Mobileye;同主打LiDAR为主的自动驾驶解决方案,如Velodyne ;但是越来越多的Tier 1厂家研发自动驾驶解决方案,通过收购/合作/自主研发等布局多传感器产品,资源整合、深度合作对于这个市场来说越来越重要。

雷锋网:就车载传感器产品来讲,现阶段较成熟的是哪些?国内ADAS乃至自动驾驶传感器市场处于什么阶段?未来还有哪些增长点?

舜宇:目前视觉类传感器已经基本成熟了,增长趋于平缓,之后更大的增长点还是在感应类传感器。目前,我认为国内这一块市场还没有真正起来,根据法规针对自动驾驶、ADAS给定的一些时间点(2018年、2020年、2022年),产品以及零部件的研发要进行提前规划,我们现在做的一些产品就是预计在这些时间点量产的。未来,车载镜头会向更高像素发展,800万甚至1000万像素以上的,目前我们已经在研究了。

至于激光雷达,最大的瓶颈仍然是商业化和量产性。虽然目前许多企业在建厂,但我认为真正的大批量生产和使用,还要等到2020年以后。而自动驾驶的系列传感器,也需要等到2020年-2025年间才逐渐迎来大批量的量产和喷发。

此外,我还比较看好智能大灯的未来前景。2017年CES展上,我已经看到一些企业通过智能大灯实现一些ADAS相关的传感器功能,同时,智能大灯或许与摄像头、激光雷达等传感器都存在整合的空间。之前有人说用HUD取代汽车中控屏,我相信未来许多传感器都会向更加整合的方向发展。

基于此,我们这些做元器件的企业,要越来越与软件类企业,或是整体解决方案商加强合作。这个变化和不断整合的市场,在推动我们与芯片厂商、方案商等企业紧密合作,一起研发方案提供给车厂。

Tier 2眼中的车企和供应商布局

雷锋网:舜宇在车载领域的角色比较偏向于Tier 2零部件供应商,供货的客户主要是车企和Tier 1,通过你们的产品出货量,以及对市场的直接观察,目前的汽车产业链是否已经在发生着一些变化?车企和Tier 1有哪些新的动向?会对车载传感器市场产生哪些影响?

舜宇:这个问题我分国内和国外两部分来讲。

国内方面,除了一些研发自动驾驶技术的方案商对这类传感器有需求外,整个市场都还没有起来。换句话说,方案商需要收集数据、测试,有一定的产品需求,但从Tier 1厂商角度讲,需求还没有完全起来。但国内近来逐渐有一些试水的现象,例如在环视传感器中加一些感应类的功能(如车道线偏移检测),但并不是起到关键决策作用的。我认为,这是车厂或是Tier 1的一些试水,要逐渐让民众接受这些功能。

国外方面,实话讲,已经有许多企业是基于自动驾驶的需求来找我们合作项目,国外走得比较靠前。包括车厂,一些车厂给我们的信息是,2020年后会逐步进行自动驾驶汽车的量产。所以目前我们有很多国外的自动驾驶产品项目在检讨。

自动驾驶传感器市场还是一个早期市场,应该会有多种解决方案来实现自动驾驶。对于自动驾驶方案而言,它的传感器需要布局360度可见的感知层,所以目前,对于一辆车,如何装配传感器、装多少传感器,都没有一个固定的标准。此外,对于自动驾驶传感器的像素要求目前也不确定,我们现在讲1000万、甚至2000万像素,但到底多少就能够满足自动驾驶的传感器需求?这取决于自动驾驶解决方案。

我认为,除了像英伟达、Mobileye这样拥有非常强大的平台的厂商,未来自动驾驶对于传感器和镜头会有不同的需求方案。目前每个车厂都在寻求他们独特的解决方案,以形成差异化和竞争力;同时,主流的Tier 1厂商也几乎都在自动驾驶技术上投入较大资源,他们是为了能够做出好的产品售卖给车厂。通过车厂、Tier 1的动作反推需求,我们就能够掌握市场的研发和布局战略。

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