又一车载关键器件上车，谁将率先抢占市场先机？

汽车

2022-07-23 07:07

导语：业界亟需的一个重要角色便是可以将整个3D ToF产业链条打通的全栈解决方案商。

汽车的智能化进程，往往牵一发而动全身。

第四代高通数字座舱平台（8295，全球第一款5nm汽车级座舱SoC芯片）的投产上车即将为智能座舱带来更多的性能冗余。芯片性能大幅进阶，自然会抬高用户对于座舱体验的期待。

关于“五感”的功能升级则是主机厂迭代座舱功能的不二之选，并且这一升级更聚焦到人车交互之上，而非只停留在智能调节灯光、调整座椅舒适度等浅层应用。更智能的人车交互，需要汽车具备更高维度的机器视觉能力。

全球范围内已有一些企业开始推出3D 视觉相关车规级方案，比如Melexis于2015年便开始进行车规级ToF芯片的上车量产，用于驾驶员手势控制操作。近日刚发布的理想L9采用ToF立体3D摄像头，打破了传统智能座舱互动的空间限制。

在这场智能座舱向3D化升级的浪潮中，3D ToF技术如何量产上车，成为了备受主机厂关注的焦点。

据高工智能汽车了解，深圳一家深耕ToF技术已久的公司奥锐达，已敏锐地捕捉行业痛点，并提前布局了这条拥有广阔市场空间的蓝海赛道。延续母公司奥比中光的3D视觉感知技术基因，奥锐达致力于携手行业合作伙伴，打造可供车厂量产的3D ToF全栈方案。

为什么是3D ToF？

3D ToF是一种无扫描光探测和测距技术（调制光源主动照射物体），基于持续的光脉冲，从特定指向场景捕捉深度信息（通常在1~2米内的短距离）。

该技术路线以独特方式结合高分辨率深度和幅度（灰度）映射，可满足许多内部传感应用的需求。根据3D深度差异进行分类，无需前景和背景之间存在颜色或灰度对比，即可在许多复杂的应用中识别人和物体。ToF摄像头可同时提供两个输出。第一个是深度图像视频流，输出深度图或点云，再通过应用算法进行处理。第二个是代表反射信号强度的幅度图像，又称置信度图像，近红外2D视频流，并且不受日光影响。

此前，大部分用于检测驾驶员疲劳的驾驶员监测系统 (DMS)均采用成本较低的传统2D红外摄像头（配合IR红外LED），导致大量信息的缺失。

相比之下，3D摄像头立体成像能够识别视野内空间每个点位的三维座标信息，从而使得计算机得到空间的3D数据并能够复原完整的三维图像。

图注：奥锐达3D ToF手势交互效果演示。

按照分类，3D立体成像主要分为结构光、ToF和双目视觉三种技术路线。

据奥锐达副总经理陈挚博士介绍，被动式双目视觉受环境光影响较大，适用于中、远距的户外场景。结构光和ToF都是主动光源成像，适合室内外中短距离高精度测量。采用主动光源的3D成像方法抗环境光干扰能力更强，输出深度精度高，探测数据准确。但是在汽车上使用，ToF相机的结构更简单，相较于其他3D技术，ToF在车上可靠性更高，车规器件更加成熟。

可以说，3D ToF是目前最适用于座舱视觉感知交互的技术。

实际上，基于ToF的3D摄像头感知系统早在2015年前后便已应用于宝马、奔驰等品牌车的豪华版配置中，主要用于舱内手势交互功能。但彼时的系统QVGA分辨率较低（320x240像素），且视场角较窄，无法提供足够好的体验。

而随着近几年国内外厂商对于技术的不断打磨，3D ToF相关产业链开始逐渐完善，并且即将迎来爆发期，这来自天时、地利、人和的共同加持。

被产业链呼唤的“C位”

3D ToF上车，必然离不开产业链中关键角色的出现。

“虽然几乎所有的主机厂都已将目光聚焦于3D ToF技术，但在与客户的交流中，我们最大的感受就是该技术对于车厂而言依然很陌生，大家并不清楚它究竟是怎样的技术、可以做什么？以及如果想要将其安装到座舱内的话，车厂需要打通哪些技术栈？需要供应商之间如何配合？所以目前国内的车载ToF技术距离成熟的商业应用依然有很大的发展空间。”陈挚博士介绍。

3D ToF的产业链长且复杂，其中包含ToF芯片、摄像头模组、软件算法、智能座舱域控制器等环节。同时，由于新生事物的天然属性，各个厂家对于 ToF的功能定义也都迥然不同。

“一切都未形成标准化，因此当前主机厂要实现ToF落地就必须调研每个环节，这对车厂自身的研发能力、知识体系都提出了很高的要求。”陈挚博士表示。

可以看出，业界亟需的一个重要角色便是可以将整个3D ToF产业链条打通的全栈解决方案商。

另一方面，行业客户的能力千差万别也决定了解决方案商必备的灵活特性。

例如，多数行业客户都集中在产品应用和场景定义，需要产业上游提供完整的产品方案。

一部分客户拥有一定的 3D 视觉系统定义能力和开发能力，需要提供与之匹配的关键系统模块，如相机机头模块，深度引擎算法算力平台。

还有极少数玩家拥有较强的座舱底层系统设计开发能力，这就需要方案商为其提供高度定制化的产品方案，满足其产品定义，并实现专业价值。

据陈挚博士介绍，奥锐达所提供的的iToF解决方案具备系统设计、sensor选型和应用、深度引擎算法移植、量产标定等要素，可以满足客户的各种定制需求。

其中，车规级系统方案设计能力包括关键器件的设计和选型参考、光学系统和模组效果的仿真和评估、iToF深度引擎的调优、与高通主机平台的联调和适配等，奥锐达可以协助车厂设计出具有差异化的ToF产品方案，赋能主机厂实现ToF项目的量产落地。

图注：奥锐达可助力车企进行车规级3D ToF系统方案设计

据了解，奥锐达为智能汽车量身定制的3D ToF智能座舱方案将于今年9月发布，ToF技术上车进程有望加速。

该自研方案采用车载ToF领域量产经验最为丰富的传感器芯片厂商Melexis的产品，并且在高通8155平台上实现VGA大分辨率30fps的高帧频高精度的3D效果。奥锐达与行业一流的车规模组厂合作设计的模组“身型”小巧，可以灵活匹配到各种车内安装位置上，实现包括3D DMS、金融安全级人脸识别、Face ID和3D空间手势交互等功能。

视频：奥锐达智能座舱3D DMS效果演示

视频：奥锐达3D人脸识别效果演示

最强“背书”

智能座舱是众多巨头布局的重点领域，强手如林。奥锐达得以在智能汽车领域施展拳脚，也受益于其母公司奥比中光在3D视觉感知领域的深厚基因。

奥比中光是国内率先开展3D视觉感知技术系统性研发，并实现产业化应用的少数企业之一，前不久在科创板上市。

作为3D视觉感知第一梯队厂商，奥比中光在该领域专利申请量比肩苹果、微软。目前，全球已掌握3D视觉感知核心技术，并实现百万级面阵3D视觉传感器量产的公司，仅有苹果、微软、索尼、英特尔、华为、三星和奥比中光等少数企业。

据了解，奥比中光开展了包括结构光、iToF、双目、dToF、Lidar以及工业三维测量等六种主流3D视觉感知技术路线的研发布局。子公司奥锐达则聚焦于智能汽车相关的激光雷达、智能座舱以及移动机器人业务。基于对各类3D视觉感知技术的全栈式深入理解，奥锐达判断3D ToF技术更加适合在智能座舱领域快速量产落地。

陈挚博士介绍，奥锐达既能为产业链摄像头模组制造厂提供ToF的标定算法和设备，赋能Tier 1（车厂一级供应商）做好ToF模组，也能提供从ToF传感器芯片方案、深度引擎算法到整机相关的服务，自然可以为主机厂解决信息差带来的燃眉之急。

图注：智能汽车将成为3D视觉感知应用的下一个“主场”

根据其招股说明书中的相关研究报告，2019年-2025年，全球3D成像和传感市场各细分领域均将迎来一轮市场规模的新增。其中，汽车领域市场规模将从2019年的8.54亿美元增长至2025年的36.73亿美元，年均复合增长率约为28%。预计到2025年，智能汽车占总体市场规模的比例将达25%，成为全球3D成像和传感市场的主要应用领域之一。

高工智能汽车认为，以3D视觉感知为代表的生物识别技术已经在手机、线下零售刷脸支付等行业实现成熟商用，而在智能汽车行业，3D视觉感知技术的应用虽刚起步，但边界远不可限量。

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来源: qq

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