隨著5G的落地,自動駕駛的挑戰(zhàn)越來越低,此前的無人清掃車、無人物流小車、自動駕駛裝載卡車等已經落地,未來巨頭們將加快在全路況自動駕駛的研發(fā)。不過,無論是滴滴、谷歌還是Uber,眼下需要加強的都是里程測試。無人駕駛仍然需要面對惡劣天氣、交通事故等極端狀況。
對于智能駕駛汽車來說,車道很窄,和路邊的障礙物之間的距離很短,那么汽車對定位精度的要求是10到30厘米。此外,汽車行駛在路上可能受到周邊的樹木、同行的卡車、城市樓群的遮擋,甚至還會遭到其他無線電信號的干擾。判斷厘米級精度人類都難做到,但機器需要判斷接收到的導航信息是否可信,是否可用,是否安全。這就需要借助攝像頭模組,車載鏡頭會很快覆蓋到高端的主流車型,讓無人駕駛更加智能、安全,也來得更早。
攝像頭模組是汽車的“眼睛”,是構建汽車感知能力的基礎。隨著ADAS的普及,車載攝像頭從后視發(fā)展為包含前視、側視、環(huán)視、后視、內視的綜合方案。隨著自動駕駛領域的發(fā)展,車用攝像頭的數量和需求有了更大的提升。通過安裝在汽車各個方向的攝像頭實現自適應巡航控制、盲點檢測、緊急制動、車道保持系統(tǒng)、泊車輔助、行人檢測、信號檢測以及艙內駕駛人員疲勞檢測和乘客檢測等功能。
為了減少多變天氣狀況和汽車震動環(huán)境的影響,同時滿足輔助駕駛時對采集有效、穩(wěn)定的數據所必需的視野范圍和覆蓋距離等的特殊要求,車載鏡頭一般需要滿足廣角、高相對照度、高通光等特性,同時具備防塵防水、抗震和夜視等功能。為了控制車大燈等正面強光干擾引起的鬼影雜光、在極端溫度或短時間快速溫差變動的狀況下保持光學成像穩(wěn)定性以及如何更為有效捕捉和分辨物體細節(jié)等技術難題,車載鏡頭廠商正在積極地通過改進鍍膜工藝、提高技術參數等方式,不斷推動車載鏡頭產品整體的技術進步。深圳市兆威機電股份有限公司(以下簡稱“兆威”)在微型傳動系統(tǒng)方面幫助汽車向電動化、智能化和網聯化加速發(fā)展。
ADAS視覺系統(tǒng)根據前視攝像頭的數量可分為單目和雙目兩種方案,單目攝像頭的測距原理是先通過圖像匹配進行目標識別(各種車型、行人、物體等),再通過目標在圖像中的大小去估算目標距離。這種模式要求在估算距離之前首先對目標進行準確識別,這需要建立并不斷維護一個龐大的樣本特征數據庫,保證這個數據庫包含識別目標的全部特征數據,如果缺乏待識別目標的特征數據,就會導致系統(tǒng)無法對這些車型、物體、障礙物進行識別,從而也就無法準確估算這些目標的距離,導致ADAS系統(tǒng)的漏報。而雙目檢測的原理和人眼類似,方式就是通過對兩幅圖像視差的計算,直接對前方景物進行距離測量,而無需判斷前方出現的是什么類型的障礙物,所以對于任何類型的障礙物,都能根據距離信息的變化,進行必要的預警或制動,精度相對較高。從細分領域來看,車載攝像頭主要由鏡頭、模組、芯片、ISP及其他部件組成。其中芯片和鏡頭分別占據三分之一的成本。
相對于手機攝像頭等消費級電子和工業(yè)視覺用工業(yè)級電子,安全問題的存在使得車載攝像頭對穩(wěn)定性和規(guī)格要求較高,模組封裝工藝更加復雜,技術壁壘較高,尤其是點膠工藝存在難點。為解決ADAS視覺系統(tǒng)中攝像頭的視覺傳動需求,越來越多汽車廠商采用兆威行星齒輪三級傳動結構,配以步進馬達,使攝像頭自由轉起來。無論是,側轉還是旋轉還是伸縮都可以實現。
據了解兆威車載鏡頭攝像頭模組通過行星減速器+絲桿副傳動方案在4.6mm厚度內實現了手機攝像頭自動升降,采用MIM微小齒輪、多頭絲桿、金屬嵌件注塑、端面軸承等多項創(chuàng)新設計,產品具有體積小、效率高、工藝性好、可靠性高等特點,用多頭絲桿、微型端面推力軸承設計,實現快速升降和高效傳動,滿足攝像頭在升降時快速、穩(wěn)定的響應。
智慧公路不僅是解決當前交通問題的有效手段,還是未來智能網聯駕駛乃至無人駕駛的必要選擇,是最終實現“零”擁堵,“零”事故終極目標的先決條件。智慧公路要結合物聯網的泛在感知、通信與大數據分析、人工智能,充分實現智慧公路“有感覺”、“會思考”、“能反應”。厚積而能薄發(fā),基于攝像頭的微型傳動模組可以升降或旋轉,可提供廣泛的視覺范圍,以便測距功能,例如路標探測、車道偏離預警、遠近光控制、泊車輔助以及駕駛員狀態(tài)監(jiān)測等。并依賴車上搭載的計算平臺實時感知規(guī)劃路徑,對車輛進行控制,實現眾多預警、識別類ADAS功能的基礎,對駕駛者而言更為直觀,提高了行車的安全性。
近年來,亞洲、歐洲和美國推出了各自的NCAP指南。每個主要地區(qū)都有自己的NCAP標準。但簡單來說,基本的NCAP標準都包含了多種ADAS技術,例如自適應巡航控制、自動緊急制動、并線輔助、車道保持等。自適應巡航控制,能夠幫助汽車車道保持功能,能夠幫助車輛保持在一個車道中巡航行駛,避免不安全的車道變更。而并線輔助功能,能夠在車輛轉彎或變換車道時,探測后方或側方是否有車輛等障礙物,向駕駛員發(fā)出警示或制動車輛。
NCAP發(fā)展路徑圖推動了在汽車中集成更多的傳感器。諸如自動緊急制動功能,就需要攝像頭,也需要雷達傳感器。目前市面汽車制造商同時采用多種方案來實現ADAS。例如,Tesla(特斯拉)生產的車型搭載了8個攝像頭,12個超聲波傳感器和雷達。超聲波傳感器利用聲波來測量車輛與物體之間的距離。
東吳證券數據顯示2025年ADAS市場規(guī)模達2250億元,2019-2025年CAGR達21.3%。經測算,2020年ADAS主要功能市場規(guī)模達844億元,同比增長19.3%。隨著5G逐步落地,主機廠紛紛推出搭載ADAS功能的新車型,ADAS各功能滲透率加速提升,到2025年市場規(guī)模達到2250億元,L2及以下級別功能中自動泊車入位、自適應巡航為最大的兩個市場,分別為384億元、312億元,將貢獻主要增量市場。
受益于汽車傳動部件通用方面的輕量化及產品放量,在線控制動系統(tǒng)基礎上打造智能駕駛系統(tǒng),有望成為ADAS系統(tǒng)集成供應商。兆威作為一家研發(fā)、生產精密傳動系統(tǒng)及汽車精密注塑零組件的制造型企業(yè),一直密切關注汽車安全領域的變化及技術發(fā)展趨勢,將市場需求與產品研發(fā)結合起來,不斷滿足全球汽車零部件客戶的差異化需求:在提高安全性能的同時,提高舒適性、易用性,以及其它輔助特征。
兆威自2001年創(chuàng)立至今,一直專注于汽車傳動系統(tǒng)領域,產品可覆蓋從傳統(tǒng)燃油車到電動車,從SUV、MPV、轎車到卡車、客車,始終致力于為汽車零部件智能的傳動技術尋求創(chuàng)新的解決方案,并且優(yōu)化和調整執(zhí)行系統(tǒng)。公司緊跟下游行業(yè)新的市場需求,通過不斷投入和持續(xù)的技術創(chuàng)新和產品開發(fā),先后成功開發(fā)了轎車電翼尾門拉鎖盒、AGS齒輪箱、汽車風門控制器、新能源汽車充電樁電機、SUV電翼尾門推桿齒輪箱、搖窗電機齒輪箱、儀表步進電機齒輪箱、自動方向盤調節(jié)機構齒輪箱(EPS電動助力轉向系統(tǒng))、安全保護頭枕齒輪箱、抬頭顯示翻轉屏齒輪箱、汽車調節(jié)座椅齒輪箱等智能汽車微型傳動系統(tǒng)(汽車傳動零部件)相繼取得突破,以增強服務中國及全洲客戶的能力。全球市場調研機構IHS Market預測,伴隨5G推動L4/5自動駕駛逐步落地,2030年國內自動駕駛出行服務收入規(guī)模有望突破萬億。這意味著,自動駕駛的美好未來似乎將觸手可及。
自動駕駛領域從不缺少巨頭的身影。在這場涉及科技出行企業(yè)、傳統(tǒng)車企等諸多玩家的混戰(zhàn)中,突圍與洗牌不斷上演。自動駕駛發(fā)展的“黃金十年”即將到來。中國汽車工程學會發(fā)布的“節(jié)能與新能源汽車技術路線圖”提出,至2020年,汽車產業(yè)規(guī)模將達3000萬輛,駕駛輔助/部分自動駕駛車輛的市場占有率將達50%,2021年到2025年,力求高度或完全自動駕駛汽車能夠上市;2026年到2030年,每輛車都應采用無人駕駛或輔助駕駛系統(tǒng)。若不提高相關配套產品,不管是載人還是物流,持續(xù)的高投入勢必還會讓更多自動駕駛企業(yè)走向關閉或是并購的結果。汽車行業(yè)的歷史性變革正在我們眼前展開, 隨著5G的逐漸普及,汽車產業(yè)鏈將面臨重新洗牌,新的產業(yè)競爭鏈和價值增長點,也將在調整中孕育形成。
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