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| 本文作者： 新智駕 | 2018-10-21 19:31 |
圍繞「汽車+光學」，光學方案解決商能做些什么？
過去十年，舜宇車載光學技術有限公司（以下簡稱舜宇車載光學）給出的答案是：車載鏡頭。這種「車載鏡頭」指的是安裝在汽車上以實現各種功能的光學鏡頭，主要包括內視鏡頭、后視鏡頭、前視鏡頭、側視鏡頭、環視鏡頭等。
在行業內，涉足車載鏡頭行業的企業大多是傳統的相機鏡頭生產商。在早期，他們對「車載鏡頭」的認知僅是將其當做普通消費級鏡頭來進行研發和生產。對有著嚴苛要求的車規級產品來說，這種方法根本行不通。
在汽車行業，「車規級」是品質的分級名詞。一般而言，車載要求的工作溫度至少是-40 度到 85 度，這是一般消費級產品無法企及的。再比如，正常的汽車使用周期達到 5 年甚至更長時間，而許多消費類產品只有 1 年。
當時，關于車載鏡頭的可靠性實驗尚未成形，舜宇一路摸著石頭過河，逐漸建立對車規標準的認知和相應的車載鏡頭技術儲備。
通過兩年摸索，舜宇開發出了符合市場、滿足客戶要求的產品。2006 年，舜宇首款 LDW（車道偏離預警）鏡頭實現量產，實現了讓鏡頭從消費級走向車規級的目標。為了更好聚焦汽車市場和車載鏡頭業務，2008 年，舜宇車載光學成立，舜宇的車載鏡頭業務開始走向正軌。
此后的十年，是舜宇車載光學在汽車市場的快速增長時期，從 2012 年開始，舜宇的車載鏡頭市場占有率連續 7 年全球第一。
「汽車行業門檻較高，不是那么輕易可以進入，要想長久立足，最重要的是要持續技術革新，掌握其中know-how。」在談到如何理解汽車廠商需求這個話題時，舜宇車載光學市場總監谷春燕對雷鋒網新智駕（微信：AI-Drive）表示。
作為智能汽車「眼睛」不可或缺的一環，舜宇在車載鏡頭領域領先的關鍵是什么？舜宇車載光學將成功的關鍵歸結于兩點：
一是「聚焦」，從 2008 年到 2018 年，舜宇車在光學就只做車載鏡頭這個產品。「我們幾乎是全球唯一一家只做車載鏡頭這一款產品的公司，把它做到極致。」
二是「微創新」，在過去的十年里，舜宇一直聚焦于車載鏡頭，有了很多技術沉淀，在設計、材料選擇、工藝技術、檢測、管理流程等方面也積累了不少「微創新」。
在雷鋒網新智駕看來，還有一個關鍵點：舜宇進入這一領域的時間早——這讓舜宇有充分的時間去摸索和進行技術沉淀，真正摸透客戶需求，挖掘產品應用需求。
「我們是從手機鏡頭廠商轉過來的，我們摸索的時間比別人更長，更早。」谷春燕表示，「驗證一個新東西靠不靠譜，我們驗證材料也好，工藝也罷，如果沒有充分的時間做充分的研究，你根本沒有辦法將這個行業研究透，這些都是為日后批量生產埋下的伏筆。」
除了車載鏡頭外，圍繞「汽車+光學」，舜宇車載光學在下一個 10 年還能做些什么？
這一次，它給出的答案是：HUD、激光雷達和大燈照明。「我們看好車載鏡頭的增長，在這方面積累很多經驗。但同時，我們也希望在適當時機進入新的領域。」谷春燕表示，「我們關注的重點依然是汽車光學解決方案：如何將光學應用在汽車上，并發揮極致，這是我們一直在思考的。」
隨著 AI、自動駕駛的火熱，汽車供應商在保證傳統業務增長的同時，也在尋求新的增長點： 如何加速進入智能汽車時代？如何打造屬于智能汽車時代的「眼睛」？這里的門道和機會，都隱藏在舜宇的老本行——光學解決方案中。
以下是雷鋒網新智駕與舜宇車載光學市場總監谷春燕的對話（有刪減）：
雷鋒網新智駕：我們了解到，舜宇在 2004 年接觸到一個歐洲客戶，對方提出需求，希望將光學鏡頭應用到汽車上。從 2004 年到 2006 年這兩年間，對于當時對于初入汽車行業的舜宇，在兩年間克服了哪些技術挑戰？趟過了哪些坑？
谷春燕：初進入車載領域，我們也是摸著石頭過河，對車規標準的認知是慢慢成長起來的。2004 年-2006 年期間，我們一直在做技術儲備和車規認證，讓鏡頭從消費級走向車規級。
當時的可靠性實驗尚未成形，一開始我們仍將車載鏡頭當成普通鏡頭來制作，但這顯然不能滿足車規級的標準。為了達到標準，當時我們會將一顆鏡頭測進行反復測試，多次均合格了才會出貨。
拿 ADAS 鏡頭舉例，它的一個特點就是要求在各種嚴酷環境下保持鏡頭的良好穩定性，ADAS 鏡頭對鏡片等性能要求相對而言更高，一些視覺類能用塑料鏡片解決的問題，到 ADAS 鏡頭中卻不允許由于溫度影響造成的變異。因此，我們對 ADAS 鏡頭的玻塑混合技術有專門的研發，2012 年的時候首款玻塑混合式前視鏡頭就已經實現量產，搭載的汽車包括奔馳等品牌。
雷鋒網新智駕：2008 年舜宇車載光學成立，為什么舜宇要成立一家新公司？
谷春燕：從 2006 年開始，通過兩年摸索，我們開發出符合市場、滿足客戶要求的產品。與手機、投影鏡頭不同，車載鏡頭從設計、材料、制程的要求不一樣，需要更加專業垂直的公司來開發這樣的產品。另一個是原因是，我們發現這是一個新的市場。為了專心做好車載鏡頭業務，我們專門成立公司，聚焦于一個中心點——車載鏡頭。
雷鋒網新智駕：從 2006 年到 2018 年，12 年時間，舜宇車載光學也見證了舜宇車載鏡頭的技術變遷，這 12 年間，舜宇在車載鏡頭產品上，有哪些新的技術迭代、技術突破或者產品迭代？
谷春燕：對于車載鏡頭的技術演進路線，不同的產品略有區別。但總體趨勢是：
一是像素的升級（從 200 萬像素，400 萬像素到 2000 萬像素），通光能力越來越好、對產品的環境耐候性要求提升、以及防霧、耐磨、耐高溫低溫能力的提高。需要指出的是，在主動安全方面，車載鏡頭并不直接看成像，而是通過軟件數據，識別目標、軌道偏離、探測距離，進行感知應用。在輔助駕駛方面，車載鏡頭直接看圖像應用，如 360 環視、電子后視鏡等。
二是玻璃非球面的廣泛應用，單球面應用已經不能滿足現在需求。由于像素不斷增加，零部件越多，公差影響因素越多，這讓車載鏡頭很難控制整體性能。所以玻璃非球面的應用，是成為高像素鏡頭的最佳解決方案。
三是圖像應用的趨勢是越來越多的塑料非球面的應用。因為需要降本，所以會采用越來越多塑料非球面應用，甚至全部都是塑料非球面的鏡頭。
雷鋒網新智駕：從 2004 年，到現在，車企或 Tier1 對車載鏡頭的需求發生了哪些變化？
谷春燕：像素越來越高，成本越來越便宜——這是永恒的話題。
其次是對車載鏡頭可靠性要求的增加。以前大家對產品應用的需求理解不足，更多是概念，沒有辦法轉化成真正的要求。隨著大家對行業越來越了解，慢慢能轉化為更量化、定量的要求。比如某個溫度條件下，溫度的波動要求要在某一個范圍這種定量，這在以前是沒有的。這些不斷定量化可靠性相關要求的提出，導致做產品的門檻越來越高。
同時這也讓產品有了更多保證：我們可以不斷挖掘需求，將產品要求明確傳達給供應商。如果客戶能夠將產品的要求全部轉化成定量的要求，提供給供應商，相當于標準明確，就能很好保證最終的產品應用。
雷鋒網新智駕：如果按照使用場景來劃分，舜宇的產品包括：倒車后視相機、內視相機（監控/手勢識別）、前視相機（監控/手勢識別）、側視相機、環視相機、遠紅外相機、智能電子后視鏡等。能否詳細介紹上述不同場景的市場應用情況？從你們的觀察看，哪種使用場景將會在未來 3 到 5 年呈現快速增長態勢？
谷春燕：目前市場上主流的車載鏡頭有三類，分別為：倒車后視，車載環視，前視感應相機。舜宇車載在國內的份額占到 50% 到 60% 的車載鏡頭的占有率。國外是 39%。
不論是前裝還是后裝，倒車后視較普及，現如今幾乎每輛車都裝有倒車攝像頭。這也是目前最廣泛的應用。
感應相機主要用于車道線偏移，馬路標識的識別。包括限速，轉彎，紅綠燈，行人，障礙物識別等等。前視感應相機的部分功能可以取代毫米波雷達，根據測距判斷與前車或障礙物的距離，并進行自動剎車。其中，單目相機的測距精度較低，雙目相機精度較高，所以后者可以實現毫米波雷達的測距功能。
最近幾年內視相機開始火熱，其功能包括駕駛員的手勢識別和表情識別。因為手部動作范圍比較廣，所以對手勢識別相機的角度要求會更嚴格。表情識別或者虹膜識別則比較精細，范圍小，更加注重相機的清晰度。
車載環視系統實際上是倒車影像系統的升級。倒車后視主要用于觀察車輛后方的信息，車載環視系統則利用四個相機幫助駕駛員在車內觀察車輛四周的障礙物。車載環視系統大多被應用到貨車等大型車上。車輛一旦搭載環視系統后，倒車后視系統基本無用武之地。
如今電子后視鏡市場開始升溫，其主要目的是代替反光鏡。傳統反光鏡視野有限，如果通過攝像頭將車后方畫面投放到屏幕上，盲區范圍會減少，安全性也更有保障，未來電子后視鏡市場應用會逐漸增多。
目前遠紅外相機市場容量并不大。因其從成本高，清晰度較弱，導致遠紅外相機比較單一。但隨這元器件價格下降，清晰度提升，未來紅外相機的應用可能會大幅度提升。
一個趨勢：未來三到五年，內視相機的增長速度最快，前視感應類和環視相機的增長數量會較多。
雷鋒網新智駕：車載鏡頭是否還有創新的空間？
谷春燕：一顆小小的鏡頭，要求高，又與主動安全相關，往高像素方向發展，如何將尺寸做小，其實挺難做的。但不管是感知類，環視類，都得做便宜，貴了很容易被其他傳感器代替。
如何去選擇更優的光學設計解決方案，有沒有可能都用塑料的材料？有沒有可能利用自由曲面的形式、技術創新來使得設計一開始是低成本化、小型化的？這當中有很多創新。
防霧能力是車載鏡頭目前需要攻克的技術。鏡頭依靠光線傳播識別道路信息，鏡頭表面臟污會導致識別能力下降。而單純從光學方面解決這個問題是有難度的，目前行業內的企業正在發力提升鏡頭的防污能力。例如利用類似于雨刮器的設備，通過噴水、清洗等技術手段來解決這一難題。
另外高像素鏡頭的焦平面穩定性也是一大難點。因為像素越高，使用過程中稍有偏移，圖像就會模糊。汽車的行車環境又相對復雜，這些矛盾集中在一起，對鏡頭或者相機的要求更高。
這當中有很多非常多的技術課題，我們也在不斷推進。
雷鋒網新智駕： 除了車載鏡頭外，舜宇的光學鏡片也應用在汽車新的領域，如 HUD、激光雷達、大燈照明等。在這幾個產品領域，舜宇分別提供的是一個什么樣的解決方案？
谷春燕：車載鏡頭每年 10% 的同期增長，DMS 的市場增長也非常大。我們看好車載鏡頭的增長，并且積累了很多經驗。我們雖然在做車載鏡頭，但關注的點其實是汽車光學：如何將光學應用在汽車上，并發揮極致的作用，這是我們在一直思考的。
所以在做了多年車載鏡頭業務以后，我們開始發現，與自動駕駛相關的其他汽車傳感器，激光雷達，HUD，大燈也是與光學元器件密不可分的。所以我們確定進入這些產品領域。但不論是 HUD 還是激光雷達，我們都是圍繞光學去做，這是我們的核心優勢。
在新產品（HUD、激光雷達、大燈照明）領域，比較明顯的兩個特點：
光學零部件更為豐富，不是常規球面玻璃，塑料非球面以及玻璃非球面，我們提供投影鏡頭、自由曲面鏡，準直透鏡，復眼透鏡/柱面鏡、LiDAR罩子等特殊的光學零部件
合作模式更自由，比如HUD/智能汽車大燈中都會有成像系統（PGU），我們可以給客戶提供光學零部件，PGU，整個光機系統，更多的是如何基于客戶需求出發提出光學解決方案幫助客戶。
雷鋒網新智駕：激光雷達，HUD，智能大燈是一個什么樣體量的市場？從你們角度看，這幾個領域將在時候迎來快速增長？產品預計什么時候會進入市場？
谷春燕：從銷售額上來講，HUD、激光雷達、大燈照明和車載鏡頭不相上下。從數量上來看，激光雷達和車載鏡頭差不多，HUD 和智能大燈相對較少。HUD 技術發展已久，汽車上的應用比較成熟。未來三年內，舜宇的 HUD 增量會有明顯的提升。
激光雷達的客戶分兩種：一種是傳統的 Tier1；一種是新型激光雷達公司。在與他們溝通下來：2025 年量產比較穩妥；早的基本也要到 2021 年。
激光雷達和智能大燈的量產周期會更長一些，我們預想在 2020 年以后，上述兩個市場會有快速的增長。
雷鋒網新智駕：舜宇如何在HUD 、激光雷達、大燈照明上繼續發揮自己的優勢，擴大市場份額？
谷春燕：光學系統的設計，零部件的加工是我們主要的立足點。當 HUD、激光雷達、大燈面對商業化、量產性兩個實際問題時，就不得不重視每一個零部件的成本、品質穩定性等問題。
我們的優勢在于光學核心器件和車載鏡頭的經驗，能夠將車規級的光學核心器件制作出來，并在鍍膜、各種環境下的品質穩定性等方面做到很好。以 HUD 產品為例，目前舜宇已經突破了一些 HUD 技術難題，產品已經開始進行量產。
雷鋒網新智駕：從技術角度來看：車載鏡頭、HUD 與激光雷達、大燈照明對光學鏡片各有哪些不同的要求？技術難度和挑戰有哪些？
谷春燕：原來的鏡頭是球面和非球面的時代，HUD 與激光雷達、大燈照明進入了自由曲面的時代，光學技術難度和能力要求更高。
我們目前已經掌握了自由曲面的加工檢測和組裝能力，也已經應用到了新產品上。以激光雷達為例，激光雷達里面有柱面鏡、自由曲面、平面反光鏡，這些和傳統攝像頭的鏡片不同。
雷鋒網新智駕：為什么說 HUD 、激光雷達與大燈照明已經進入了自由曲面時代。能否具體展開講講「傳統球面」、「非球面」與「自由曲面」鏡頭的異同？
谷春燕：「傳統球面」、「非球面」與「自由曲面」：在不同需求情況下，取決于最終做成什么樣的產品。
總體來說，在光學表現上較球面鏡片，后二者在矯正像差、減小鏡頭體積和重量上有明顯優勢，自由曲面較非曲面鏡片相比，擁有更多的設計自由度，可以獲得更好的光學設計效果；尤其是在高性能照明系統設計中，該技術既可以提高光能利用率，同時可消除系統對照明方向性的嚴格要求，因此在 HUD，大燈照明等領域得到了廣泛的應用。加工方面三者難度依次遞增。
但可以預見的是，隨著技術的發展，成本差異會越來越小，價格也會逐漸被大家所接受。
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