圍繞「汽車+光學(xué)」，光學(xué)方案解決商能做些什么？

　　過去十年，舜宇車載光學(xué)技術(shù)有限公司（以下簡稱舜宇車載光學(xué)）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(xiàn)各種功能的光學(xué)鏡頭，主要包括內(nèi)視鏡頭、后視鏡頭、前視鏡頭、側(cè)視鏡頭、環(huán)視鏡頭等。

　　在行業(yè)內(nèi)，涉足車載鏡頭行業(yè)的企業(yè)大多是傳統(tǒng)的相機鏡頭生產(chǎn)商。在早期，他們對「車載鏡頭」的認(rèn)知僅是將其當(dāng)做普通消費級鏡頭來進行研發(fā)和生產(chǎn)。對有著嚴(yán)苛要求的車規(guī)級產(chǎn)品來說，這種方法根本行不通。

　　在汽車行業(yè)，「車規(guī)級」是品質(zhì)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(chǎn)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(chǎn)品只有 1 年。

　　當(dāng)時，關(guān)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(guī)標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)知和相應(yīng)的車載鏡頭技術(shù)儲備。

　　通過兩年摸索，舜宇開發(fā)出了符合市場、滿足客戶要求的產(chǎn)品。2006 年，舜宇首款 LDW（車道偏離預(yù)警）鏡頭實現(xiàn)量產(chǎn)，實現(xiàn)了讓鏡頭從消費級走向車規(guī)級的目標(biāo)。為了更好聚焦汽車市場和車載鏡頭業(yè)務(wù)，2008 年，舜宇車載光學(xué)成立，舜宇的車載鏡頭業(yè)務(wù)開始走向正軌。

　　此后的十年，是舜宇車載光學(xué)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(xù) 7 年全球第一。

　　「汽車行業(yè)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(xù)技術(shù)革新，掌握其中know-how?！乖谡劦饺绾卫斫馄噺S商需求這個話題時，舜宇車載光學(xué)市場總監(jiān)谷春燕對記者表示。

　　作為智能汽車「眼睛」不可或缺的一環(huán)，舜宇在車載鏡頭領(lǐng)域領(lǐng)先的關(guān)鍵是什么？舜宇車載光學(xué)將成功的關(guān)鍵歸結(jié)于兩點：

　　一是「聚焦」，從 2008 年到 2018 年，舜宇車在光學(xué)就只做車載鏡頭這個產(chǎn)品?！肝覀儙缀跏侨蛭ㄒ灰患抑蛔鲕囕d鏡頭這一款產(chǎn)品的公司，把它做到極致。」

　　二是「微創(chuàng)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(shù)沉淀，在設(shè)計、材料選擇、工藝技術(shù)、檢測、管理流程等方面也積累了不少「微創(chuàng)新」。

　　在記者看來，還有一個關(guān)鍵點：舜宇進入這一領(lǐng)域的時間早——這讓舜宇有充分的時間去摸索和進行技術(shù)沉淀，真正摸透客戶需求，挖掘產(chǎn)品應(yīng)用需求。

　　「我們是從手機鏡頭廠商轉(zhuǎn)過來的，我們摸索的時間比別人更長，更早?！构却貉啾硎?，「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(yè)研究透，這些都是為日后批量生產(chǎn)埋下的伏筆?！?/p>

　　除了車載鏡頭外，圍繞「汽車+光學(xué)」，舜宇車載光學(xué)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(jīng)驗。但同時，我們也希望在適當(dāng)時機進入新的領(lǐng)域。」谷春燕表示，「我們關(guān)注的重點依然是汽車光學(xué)解決方案：如何將光學(xué)應(yīng)用在汽車上，并發(fā)揮極致，這是我們一直在思考的?！?/p>

　　隨著 AI、自動駕駛的火熱，汽車供應(yīng)商在保證傳統(tǒng)業(yè)務(wù)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(xué)解決方案中。

　　以下是記者與舜宇車載光學(xué)市場總監(jiān)谷春燕的對話（有刪減）：

　　記者：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(xué)鏡頭應(yīng)用到汽車上。從 2004 年到 2006 年這兩年間，對于當(dāng)時對于初入汽車行業(yè)的舜宇，在兩年間克服了哪些技術(shù)挑戰(zhàn)？趟過了哪些坑？

　　谷春燕：初進入車載領(lǐng)域，我們也是摸著石頭過河，對車規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)知是慢慢成長起來的。2004 年-2006 年期間，我們一直在做技術(shù)儲備和車規(guī)認(rèn)證，讓鏡頭從消費級走向車規(guī)級。

　　當(dāng)時的可靠性實驗尚未成形，一開始我們?nèi)詫④囕d鏡頭當(dāng)成普通鏡頭來制作，但這顯然不能滿足車規(guī)級的標(biāo)準(zhǔn)。為了達到標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)時我們會將一顆鏡頭測進行反復(fù)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(yán)酷環(huán)境下保持鏡頭的良好穩(wěn)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(shù)有專門的研發(fā)，2012 年的時候首款玻塑混合式前視鏡頭就已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn)，搭載的汽車包括奔馳等品牌。

　　記者：2008 年舜宇車載光學(xué)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(fā)出符合市場、滿足客戶要求的產(chǎn)品。與手機、投影鏡頭不同，車載鏡頭從設(shè)計、材料、制程的要求不一樣，需要更加專業(yè)垂直的公司來開發(fā)這樣的產(chǎn)品。另一個是原因是，我們發(fā)現(xiàn)這是一個新的市場。為了專心做好車載鏡頭業(yè)務(wù)，我們專門成立公司，聚焦于一個中心點——車載鏡頭。

　　記者：從 2006 年到 2018 年，12 年時間，舜宇車載光學(xué)也見證了舜宇車載鏡頭的技術(shù)變遷，這 12 年間，舜宇在車載鏡頭產(chǎn)品上，有哪些新的技術(shù)迭代、技術(shù)突破或者產(chǎn)品迭代？

　　谷春燕：對于車載鏡頭的技術(shù)演進路線，不同的產(chǎn)品略有區(qū)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(chǎn)品的環(huán)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(shù)據(jù)，識別目標(biāo)、軌道偏離、探測距離，進行感知應(yīng)用。在輔助駕駛方面，車載鏡頭直接看圖像應(yīng)用，如 360 環(huán)視、電子后視鏡等。

　　二是玻璃非球面的廣泛應(yīng)用，單球面應(yīng)用已經(jīng)不能滿足現(xiàn)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(yīng)用，是成為高像素鏡頭的最佳解決方案。

　　三是圖像應(yīng)用的趨勢是越來越多的塑料非球面的應(yīng)用。因為需要降本，所以會采用越來越多塑料非球面應(yīng)用，甚至全部都是塑料非球面的鏡頭。

　　記者：從 2004 年，到現(xiàn)在，車企或 Tier1 對車載鏡頭的需求發(fā)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(chǎn)品應(yīng)用的需求理解不足，更多是概念，沒有辦法轉(zhuǎn)化成真正的要求。隨著大家對行業(yè)越來越了解，慢慢能轉(zhuǎn)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(guān)要求的提出，導(dǎo)致做產(chǎn)品的門檻越來越高。

　　同時這也讓產(chǎn)品有了更多保證：我們可以不斷挖掘需求，將產(chǎn)品要求明確傳達給供應(yīng)商。如果客戶能夠?qū)a(chǎn)品的要求全部轉(zhuǎn)化成定量的要求，提供給供應(yīng)商，相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)明確，就能很好保證最終的產(chǎn)品應(yīng)用。

　　記者：如果按照使用場景來劃分，舜宇的產(chǎn)品包括：倒車后視相機、內(nèi)視相機（監(jiān)控/手勢識別）、前視相機（監(jiān)控/手勢識別）、側(cè)視相機、環(huán)視相機、遠紅外相機、智能電子后視鏡等。能否詳細(xì)介紹上述不同場景的市場應(yīng)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(xiàn)快速增長態(tài)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(huán)視，前視感應(yīng)相機。舜宇車載在國內(nèi)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(xiàn)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(yīng)用。

　　感應(yīng)相機主要用于車道線偏移，馬路標(biāo)識的識別。包括限速，轉(zhuǎn)彎，紅綠燈，行人，障礙物識別等等。前視感應(yīng)相機的部分功能可以取代毫米波雷達，根據(jù)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(xiàn)毫米波雷達的測距功能。

　　最近幾年內(nèi)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(yán)格。表情識別或者虹膜識別則比較精細(xì)，范圍小，更加注重相機的清晰度。

　　車載環(huán)視系統(tǒng)實際上是倒車影像系統(tǒng)的升級。倒車后視主要用于觀察車輛后方的信息，車載環(huán)視系統(tǒng)則利用四個相機幫助駕駛員在車內(nèi)觀察車輛四周的障礙物。車載環(huán)視系統(tǒng)大多被應(yīng)用到貨車等大型車上。車輛一旦搭載環(huán)視系統(tǒng)后，倒車后視系統(tǒng)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(tǒng)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(qū)范圍會減少，安全性也更有保障，未來電子后視鏡市場應(yīng)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(dǎo)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(yīng)用可能會大幅度提升。

　　一個趨勢：未來三到五年，內(nèi)視相機的增長速度最快，前視感應(yīng)類和環(huán)視相機的增長數(shù)量會較多。

　　記者：車載鏡頭是否還有創(chuàng)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(guān)，往高像素方向發(fā)展，如何將尺寸做小，其實挺難做的。但不管是感知類，環(huán)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(yōu)的光學(xué)設(shè)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(shù)創(chuàng)新來使得設(shè)計一開始是低成本化、小型化的？這當(dāng)中有很多創(chuàng)新。

　　防霧能力是車載鏡頭目前需要攻克的技術(shù)。鏡頭依靠光線傳播識別道路信息，鏡頭表面臟污會導(dǎo)致識別能力下降。而單純從光學(xué)方面解決這個問題是有難度的，目前行業(yè)內(nèi)的企業(yè)正在發(fā)力提升鏡頭的防污能力。例如利用類似于雨刮器的設(shè)備，通過噴水、清洗等技術(shù)手段來解決這一難題。

　　另外高像素鏡頭的焦平面穩(wěn)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(huán)境又相對復(fù)雜，這些矛盾集中在一起，對鏡頭或者相機的要求更高。

　　這當(dāng)中有很多非常多的技術(shù)課題，我們也在不斷推進。

　　探索新的產(chǎn)品領(lǐng)域：HUD、激光雷達、大燈照明

　　記者： 除了車載鏡頭外，舜宇的光學(xué)鏡片也應(yīng)用在汽車新的領(lǐng)域，如 HUD、激光雷達、大燈照明等。在這幾個產(chǎn)品領(lǐng)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(jīng)驗。我們雖然在做車載鏡頭，但關(guān)注的點其實是汽車光學(xué)：如何將光學(xué)應(yīng)用在汽車上，并發(fā)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(yè)務(wù)以后，我們開始發(fā)現(xiàn)，與自動駕駛相關(guān)的其他汽車傳感器，激光雷達，HUD，大燈也是與光學(xué)元器件密不可分的。所以我們確定進入這些產(chǎn)品領(lǐng)域。但不論是 HUD 還是激光雷達，我們都是圍繞光學(xué)去做，這是我們的核心優(yōu)勢。

　　在新產(chǎn)品（HUD、激光雷達、大燈照明）領(lǐng)域，比較明顯的兩個特點：

　　光學(xué)零部件更為豐富，不是常規(guī)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(zhǔn)直透鏡，復(fù)眼透鏡/柱面鏡、LiDAR罩子等特殊的光學(xué)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(tǒng)（PGU），我們可以給客戶提供光學(xué)零部件，PGU，整個光機系統(tǒng)，更多的是如何基于客戶需求出發(fā)提出光學(xué)解決方案幫助客戶。

　　記者：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(lǐng)域?qū)⒃跁r候迎來快速增長？產(chǎn)品預(yù)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(shù)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(shù)發(fā)展已久，汽車上的應(yīng)用比較成熟。未來三年內(nèi)，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(tǒng)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(chǎn)比較穩(wěn)妥；早的基本也要到 2021 年。

　　激光雷達和智能大燈的量產(chǎn)周期會更長一些，我們預(yù)想在 2020 年以后，上述兩個市場會有快速的增長。

　　記者：舜宇如何在HUD 、激光雷達、大燈照明上繼續(xù)發(fā)揮自己的優(yōu)勢，擴大市場份額？

　　谷春燕：光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計，零部件的加工是我們主要的立足點。當(dāng) HUD、激光雷達、大燈面對商業(yè)化、量產(chǎn)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(zhì)穩(wěn)定性等問題。

　　我們的優(yōu)勢在于光學(xué)核心器件和車載鏡頭的經(jīng)驗，能夠?qū)④囈?guī)級的光學(xué)核心器件制作出來，并在鍍膜、各種環(huán)境下的品質(zhì)穩(wěn)定性等方面做到很好。以 HUD 產(chǎn)品為例，目前舜宇已經(jīng)突破了一些 HUD 技術(shù)難題，產(chǎn)品已經(jīng)開始進行量產(chǎn)。

　　記者：從技術(shù)角度來看：車載鏡頭、HUD 與激光雷達、大燈照明對光學(xué)鏡片各有哪些不同的要求？技術(shù)難度和挑戰(zhàn)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(xué)技術(shù)難度和能力要求更高。

　　我們目前已經(jīng)掌握了自由曲面的加工檢測和組裝能力，也已經(jīng)應(yīng)用到了新產(chǎn)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(tǒng)攝像頭的鏡片不同。

　　記者：為什么說 HUD 、激光雷達與大燈照明已經(jīng)進入了自由曲面時代。能否具體展開講講「傳統(tǒng)球面」、「非球面」與「自由曲面」鏡頭的異同？

　　谷春燕：「傳統(tǒng)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(chǎn)品。

　　總體來說，在光學(xué)表現(xiàn)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(yōu)勢，自由曲面較非曲面鏡片相比，擁有更多的設(shè)計自由度，可以獲得更好的光學(xué)設(shè)計效果；尤其是在高性能照明系統(tǒng)設(shè)計中，該技術(shù)既可以提高光能利用率，同時可消除系統(tǒng)對照明方向性的嚴(yán)格要求，因此在 HUD，大燈照明等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。加工方面三者難度依次遞增。

　　但可以預(yù)見的是，隨著技術(shù)的發(fā)展，成本差異會越來越小，價格也會逐漸被大家所接受。