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电子后视镜CMS摄像头生产设计指南(收藏)

随着自动驾驶与智能汽车技术的发展,车载摄像头在汽车上的应用正在不断变多。


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上图展示了目前商用车、乘用车的车载摄像头使用范围和用途。倒车后视摄像头,自2003年开始在后装市场普及、至2015年乘用车基本标配。360环视、流媒体、ADAS产品,自2016年开始在后装市场普及、至今乘用车基本标配。


而电子后视镜CMS目前在欧洲与日本已有量产车型,而国内随着标准GB15084的实行,预计2023年1月正式放开。由于CMS属于安全件,因此其摄像头被誉为车载摄像头届的战斗机,本文我们就来聊一聊这个CMS摄像头。


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一、车载摄像头的组成与性能


首先,我们了解下车载摄像头模组组成。


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其次,车载摄像头与消费类摄像头性能、功能的区别(消费类摄像头为安防、手机等领域)

    

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如此大规模的应用普及,摄像头技术一定是成熟、产品是耐用的。


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图片来源,卡车之家 

电子后视镜CMS相较于上述应用来说,在安全级别上的要求更高,那么,CMS摄像头需要具备哪些特性呢?下面,我们从镜头到模组做一个简单介绍.

二、电子后视镜CMS摄像头的选材与设计

国内车载摄像头镜头生产厂家,起步于安防镜头生产,基本是在2016年前后进入车载领域。现有车载摄像头模组,基本上都是由多家供应商联合完成。

1.镜头材质

镜头由多组镜片进行凹凸面角度加工、组合达到光学设计性能要求。其材料可以是全玻璃、也可以是树脂镜片(安防镜头多采用树脂镜片材质,注塑方式生产加工难度低、形成批量后成本极低)。 

材质决定了镜头的光学成像质量与寿命,玻璃镜片可以保持多年,树脂镜片随着外部环境光照射、内外温度交替变化的影响,大多可能在2-3年内黄变模糊。因此玻璃镜片相对来说更有优势。

2. 镀膜工艺

镜片还有一道关键工艺-镀膜,镀膜材料成分不同、功能不同、寿命不同当然价格有很大差异。

好的镀膜材料能降低玻璃反射率,提升玻璃通透度,对提升图像质量非一般镀膜材料能比。镀膜工艺还分为冷镀、热镀,树脂镜片肯定是冷镀膜了,两种镀膜最大区别是耐摩擦和寿命。

3. 镜筒发黑

镜筒发黑工艺决定了图像的炫光、鬼影面积。用什么材料来发黑?氧化发黑成本最低,但一般单反相机镜头采用特殊生产工艺发黑。

4. 组装工艺     

镜片组装最考验镜头厂家的生产工艺水平,镜片与镜筒的公差、镜片的固定,成像调配,都需要很深的经验积累。

5. CMOS选型

车载CMS必须经过产品安全认证,目前的倒车后视、环视、流媒体摄像机不需要进行功能安全认证。 

低照度、 宽动态等指标是决定芯片价格的关键要素,能满足CMS性能要求的芯片国际三大巨头(索尼、OV、安森美)每家至多一两款,可选择性很小、价格自然不菲,国产替代之路更是漫长。

6. 结构设计

国内摄像机模组专业分工非常专业,包括结构设计、ISP调校、模组生产,目前能完成所有工作的企业并不多。

结构设计决定了产品性能、功能,同时对寿命起着决定性作用。而,优秀的模组厂还需要能够自己掌握终端客户需求,根据需求匹配COMS、镜头、外结构,并有专职ISP工程师负责图像调配。
 
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小结:

玻璃成分、球面、非球面、镀膜、镜桶发黑、玻璃固定、防水性能都决定摄像头的成本;摄像头的材料、工艺,决定了摄像头的性能与寿命。

CMS摄像头镜头相当于批量制造的专业单反镜头,因此本身的硬制造本就高;此外,CMS摄像头需要厂家投入专业的人才进行结构设计、ISP图像调配等,研发成本高。综上,这就是CMS摄像头硬件成本高企的原因。

三、电子后视镜CMS摄像头严格的失效分析与控制


CMS摄像头就是车载摄像机中的战斗机,车载摄像机中的专业量产单反相机。简单点说就是CMS是车载摄像机应用中性能要求最严格的一类。

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上述图片或许不够全面,以下为上海豫兴电子分享的干货。

1. CMS车载摄像头不可调焦与变焦、不增加LED与红外补光

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2. 影响车载摄像头图像质量、安全寿命的因素
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3. 车载摄像头失效分析

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4. 车载摄像头失效模式与控制

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CMS电子后视镜除了以ISO26262流程体系来保证产品设计开发安全外,如何保证产品运行的可靠、长寿命,以无限接近传统玻璃后视镜、最舒适影像呈现给驾驶者,都需要长期坚持不懈的努力、沉淀、积累。

文章来源:上海豫兴电子 公众号,艾邦整理


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