汽车智能化新赛道!CMS国标明年1月1日落地供应链已提前布局

  整车智能化,正在进一步升级甚至是替代传统车载部件,电子化、软件化趋势明显。

  电子外后视镜(也被称为CMS),类似流媒体内后视镜,是一种基于摄像头和显示器的产品组合,增强驾驶员对车辆周围及侧后方的视觉感知。其中,外部摄像头采集的图像,通过数据处理后显示在舱内的显示屏,同时可以集成类似盲区预警、障碍物提示等功能。

  而传统基于光学部件的外后视镜,局限性非常明显,比如,过度眩光、有限的视场、增加车辆的风阻等等问题。电子外后视镜则是进一步增强驾驶安全性和舒适性。

  同时,取代镜子的外侧摄像头设计也带来了很多车身设计、安全和空气动力学方面的好处。比如,减少约90%的空气阻力、降低风噪声、减少盲点约10%(宽视场约50%)。

  2020年6月3日,国家强制性安全标准GB15084(机动车辆间接视野装置性能和安装要求)发布征询稿。从目前公开信息显示,今年该标准有望正式发布,取消传统外后视镜、装载CMS的新车型将被允许上市销售,这意味着前装CMS市场大门也正式开启。

  从一些相关人士的反馈来看,标准有望在2023年1月1日起开始实施,同时汽车制造商已经可以开始申报搭载CMS的新车型。

  目前,全球范围内只有日本和欧洲的法规允许使用电子后视镜系统代替玻璃视镜。而早在2017年,日本相关监管部门就通过了“取消传统汽车外后视镜”的法案,并预计在2023年前,本土上市的近三成新车将用摄像头代替传统后视镜。

  此前,奥迪E-Tron、雷克萨斯ES、本田e等数个品牌新车是全球首批搭载CMS上市的量产车型,主要参考联合国欧洲经济委员会汽车法规ECE R46标准。而特斯拉此前亮相的纯电动皮卡Cybertruck,也同样取消了传统内外后视镜。

  从整体技术演进来看,电子外/内后视镜也被业内称为:真正具备思考能力的“后视镜”。主要特点包括增强车辆周围移动物体的检测和预警能力,同时,基于跨域计算平台,实现ADAS功能的融合,这意味着,供应链体系将被完全重构。

  从此前公开信息显示,北汽新能源、吉利汽车、华人运通、上汽等中国自主品牌也即将推出配置CMS的新车型,并且国内不少商用车企业搭载CMS产品的车型预计也将在2022年-2024年陆续推出。

  相比于乘用车,商用车CMS市场也启动较早。和自动驾驶类似,这是一个天然的刚需市场。

  比如,四年前,在德国亮相的全新一代梅赛德斯-奔驰Actros重卡,被该公司视为未来市场的风向标,包括搭载最新一代主动驾驶辅助系统、第五代主动制动辅助系统,以及全球首款商用车电子外后视镜。

  从目前的数据来看,除了部分或全部消除盲点,新的系统还可以提高重型卡车的空气动力学性能,提高0.8-2%的燃油效率,同时后期维修成本也会降低,传统外后视镜每年可能需要花费数百美元的维护费。

  奔驰Actros的这系统使用了两个安装在卡车外部的摄像头,将信息投射到两个15英寸(720 x 1920像素)的显示器上,显示器位于A柱。除了行驶状态下的工作,司机还可以通过触摸控制来查看车辆周围的区域状况。

  同时,系统还会显示距离线,帮助司机根据驾驶情况更好地判断与车辆后面物体的距离。转弯时,显示器上的图像也会随动调整,司机能够看到半挂拖车尾部的画面。

  此外,防水涂层的相机镜头也意味着更少的污垢。当车外温度降到15摄氏度以下时,相机系统会自动加热,此外还可以调节亮度。同时,与ADAS系统的融合,可以提供防止危险右转事故的预警系统,同时也可以作为变道辅助(传统更多基于超声波、毫米波等非可见传感器)。

  而在中国市场,从2019年开始,上海豫兴的第四代电子后视镜系统也已经率先在公交、物流后装市场批量装车。同时,要求更为严格的前装市场也陆续启动。

  继2021年获得两个商用车CMS量产项目定点后,上海豫兴今年再次斩获百度旗下卡车新势力Deepway智慧卡车“电子外后视镜(CMS)”项目定点,预计2023年6月量产。

  此前,上海豫兴在电子后视镜技术上,已经构建了包括视野实现、高可靠长寿命、景深透视、通透度等四大专利族构建的CMS百项专利池。去年初,该公司也顺利完成A轮融资,并加快商用车CMS研发和量产,完善渠道和大客户布局。

  同时,全球商用车赛道也在加快CMS布局。去年,继奔驰、DAF、斯堪尼亚之后,德国曼恩也为旗下的全系卡车推出了OptiView电子外后视镜选装功能。此前这款产品也已经在该品牌旗下的大巴车型搭载。

  整套系统搭载了多颗不同焦距的摄像头。其中,长焦摄像头用于捕捉车辆侧面以及挂车车尾的后视图像。下方斜置布置的摄像头为广角摄像头,弥补长焦摄像头的不足,用于车辆远景的广角图像采集。垂直下方还安装有一个摄像头,用于收集车门近距离的图像,负责最危险的盲区安全。

  而在乘用车赛道,国内也有不少企业已经开始进入量产周期。合肥疆程技术有限公司是其中最快的一家,其早在2019年就布局电子外后视镜等座舱电子显示产品,2020年完成相关产品的预研开发与技术验证,2021年完成电子外后视镜产品的量产落地,并完全符合国内相关法规要求。

  截至目前,疆程搭载的北汽魔方车型已实现批量生产,预计2022年上半年,待国内相关法规落地后,将第一时间正式上市。同时,疆程在北汽魔方上加持的智能座舱产品,还有真正大视角、大参数的AR-HUD,也是国内目前真正具备AR效果的HUD产品。

  作为国内首家同时布局AR-HUD和电子外后视镜且真正实现量产的中国供应商,疆程依靠其本身前进的技术实力及控股股东京东方雄厚的供应链、生产等资源支持,未来也将助力更多车型上市,推动行业的更快发展。

  “CMS产品是一个跨领域跨学科高度集成的系统产品,包括传统光学、传感通讯、电子电路、工程机构等多个领域,”豫兴电子创始人、总经理付红强表示,作为关键安全件,CMS系统对光学标准、严苛环境下的成像要求等方面均极为严苛。

  比如,此前申报稿的标准中就规定,系统最低帧率应至少达到30Hz,低光照条件下至少达到15Hz,成像时间应小于55ms,同时,系统延迟应小于200ms。在阳光直射条件下,摄像头应正常工作,过曝区域占所显示图像比例不应超过15%等等。

  对于供应商来说,必须具备摄像头、监视器系统完整的设计能力,尤其是镜头设计、芯片选型、ISP/DSP系统设计测试能力,更要求团队有CMS系统高可靠、长寿命的经验积累与开发设计、工程化、安装测试能力。

  比如,高通去年初发布的第四代骁龙数字座舱平台就支持包括增强现实抬头显示器(AR-HUD)、电子后视镜(e-Mirror)和车内驾驶员监控功能开发。

  在今年初的CES展上,高通还与Alps Alpine合作推出了基于骁龙数字座舱平台的高性能参考架构(HRPA),并首次亮相电子后视镜演示效果。此外,两家公司还在一年前推出了基于摄像头的传感和定位系统ViewPose。

  ViewPose可以基于高通汽车5G平台提供的MF-GNSS信息,为电子后视镜系统提供高性价比的车道级精度解决方案,包括在具有挑战性的环境中需要精确车道级绝对定位的任何地方。

  而随着整车搭载摄像头的数量的急剧上升,对不同功能传感器的融合复用也成为了新的趋势。比如,周视相机复用电子后视镜(CMS),从而解决搭载摄像头数量过多、处理器负载大、要求高,布置美观等等痛点。

  不过,难度也不小。“视场角度、性能指标、算法集成几大方面要满足一定需求,就可以实现多个功能的集成。”弘景光电副总经理程芳陆表示,通过ADAS周视摄像头可复用三大类(全屏后视、内后视镜及外后视镜)后视摄像头。

  比如,与传统车载镜头的不同是,CMS镜头对解晰力、畸变量、杂光和鬼影、疏水性以及低光成像能力要求要高,同时需要保证优秀的温度特性,一般会采取全玻璃+金属结构。

  目前,该公司的周视相机兼容车内后视镜和左右后视镜方案,已经得到了多家车企的认可,正在进入多家车厂L4级车型的测试验证,未来两年会陆续有多款车型量产上市。

  此外,在摄像头的结构上也需要一些特殊处理。比如,外置摄像头的组件外壳设计要防止水珠落在镜头上,镜头上还需要额外覆盖了一层防水涂层。并且,车内监视显示屏还需要带有手动或自动调节亮度的功能,并且实现在恶劣天气,低光和夜间条件下没有眩光。

  同时,为了减少暴露在灰尘和雨水中摄像头的性能失效,配备了内置的加热器,以防止结冰或起雾,一些方案还配备了光线传感器,可以自动减少其他汽车前大灯的眩光。

  以此前搭载Ficosa电子外后视镜方案的奥迪E-Tron为例,在白天的时候,太阳光会造成屏幕可视性降低,在夜间驾驶时,从后面跟着的汽车的前灯上可以看到斑斑点点的光晕。此外,还存在一些场景下图像显示的颗粒化。

  此外,这套方案的屏幕亮度自适应调整做的并不好,同时,摄像头的性能一般,尤其是在深度感知方面,容易造成人眼不容易适应不同(和传统玻璃后视镜相比)的景深效果。

  麦格纳估计,一套完整的CMS系统成本还非常高,是传统镜子的3到5倍(短期来看,选装会是市场的主流选择)。同时,还需要解决一系列的硬件性能问题。比如,夜晚及恶劣天气场景的图像质量,如何保持外摄像头没有灰尘、附着物甚至水滴/水渍的影响。

  但从技术演进、软硬件成熟度以及监管层面,电子后视镜市场进入大规模量产周期已经是大概率事件。比如,去年,美国交通部也已经启动摄像头替换外后视镜的安全性测试评估。同时,美国联邦汽车运输安全管理局(FMCSA)已经开始授权改装豁免。

  接下来,除日本、中国及欧洲市场的“放行”,韩国现代也将在今年率先在本土市场上市搭载CMS的新车。这意味着,全球主要的汽车消费市场将陆续“开动”前装量产。此外,在中国,包括上汽智己、威马等新能源品牌也陆续首秀搭载CMS的车型。

  同时,在商用车市场,除了奔驰、DAF、曼恩等海外巨头,国内包括宇通客车、三一重卡、一汽凌源、东风商用车、陕重汽等商用车企业以及部分自动驾驶重卡都在规划CMS项目。

  在高工智能汽车研究院看来,CMS技术可能是提升驾驶安全和降低能耗的下一个新赛道。对商用车市场来说,可以节省燃油及维护成本、以及保障夜间行驶安全和减少盲区。对乘用车来说,将成为舱内智能交互功能的又一个新亮点。返回搜狐,www.378912.com,查看更多