汽車ADAS產(chǎn)業(yè)鏈中這三大關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)！ - 全文

　　ADAS是Advanced Driver Assistance System的簡稱，翻譯成中文的意思就是高級駕駛輔助系統(tǒng)，是指利用傳感器收集車輛周圍數(shù)據(jù)， 進(jìn)行物體的辨識、偵測與追蹤等， 能夠讓駕駛者在最快時間察覺潛在危險， 提高安全性的主動安全技術(shù)。

　　首先在這里我們要明確一個概念，ADAS不是現(xiàn)在非常紅的自動駕駛，可以說這兩者的研究重點(diǎn)完全不同。ADAS是輔助駕駛，核心是環(huán)境感知，而自動駕駛則是人工智能，體系有很大差別。

　　不過ADAS也可以視作自動駕駛汽車的前提。ADAS作為一種并不算新的主動防護(hù)技術(shù)在最近幾年受到了業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注，各家芯片廠在這塊的投入也著實(shí)不小。下面我們先來看一張美國道路交通安全局（NHTSA）所發(fā)布的汽車自動化階段圖：

　　ADAS實(shí)現(xiàn)的是第3級，而自動駕駛實(shí)現(xiàn)的是第4級。想要從第3級發(fā)展到第4級，還需要更多的汽車上配有自動駕駛技術(shù)，而且得配合道路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)（道路上的攝像頭，清晰的車道線），以及需要汽車互聯(lián)，汽車手機(jī)互聯(lián)等等，是個非常龐大的工程吶。

　　ADAS到底有哪些配置？

　　ADAS并不是一項(xiàng)配置，而是好幾項(xiàng)配置結(jié)合使用組成的系統(tǒng)。那么構(gòu)成ADAS的到底有哪些配置呢？目前維基百科上ADAS的配置包括以下17個：

　　導(dǎo)航；實(shí)時交通系統(tǒng)；電子警察系統(tǒng)ISA；車聯(lián)網(wǎng)；自適應(yīng)巡航；車道偏移報警系統(tǒng)；車道保持系統(tǒng)；碰撞避免或預(yù)碰撞系統(tǒng)；夜視系統(tǒng)；自適應(yīng)燈光控制；行人保護(hù)系統(tǒng)；自動泊車系統(tǒng)；交通標(biāo)志識別；盲點(diǎn)探測；駕駛員疲勞探測；下坡控制系統(tǒng)；電動汽車報警系統(tǒng)。

　　把以上配置排列組合一下基本就可以實(shí)現(xiàn)NHTSA發(fā)布的第三階段，有限的自主駕駛了。

　　目前的市場如何

　　根據(jù)高盛全球投資研究部門研究，全球ADAS滲透率普遍不高，歐美日滲透率只有8%-12%，根據(jù)蓋世汽車研究院測算，我國ADAS的滲透率在2%-5%區(qū)間。從行業(yè)成長周期判斷，我國ADAS產(chǎn)業(yè)尚處于由導(dǎo)入期向成長期過度階段，未來成長空間還是很大的。國內(nèi)部分業(yè)內(nèi)企業(yè)依靠高?；蜓芯繖C(jī)構(gòu)，逐步具備了ADAS核心算法的研發(fā)能力并得到市場的認(rèn)同，尤其是智華、恒潤等傳統(tǒng)的汽車零部件廠商通過自身與整車廠的渠道資源實(shí)現(xiàn)ADAS相關(guān)產(chǎn)品的前裝配套。

　　根據(jù)高盛、波士頓咨詢，Level1階段ADAS單車成本為490美元（約3200人民幣），Level2 階段ADAS單車成本為1650美元（約11000人民幣），長城證券研究所依此設(shè)定5年內(nèi)價格不變，汽車銷量增長復(fù)合5%，預(yù)測我國2020年ADAS市場規(guī)模達(dá)到700-800億元，年復(fù)合增長率高達(dá)60%，處于井噴式發(fā)展。

　　ADAS產(chǎn)業(yè)鏈上有哪些關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)？

　　我們可以想象一下ADAS執(zhí)行任務(wù)時候所需要的整個過程：感知、判斷、執(zhí)行，就不難得出其大致的產(chǎn)業(yè)鏈了。

　　1、 感知

　　目前ADAS主要采用的傳感器有攝像頭、雷達(dá)、激光和超聲波等，可以探測光、熱、壓力或其它用于監(jiān)測汽車狀態(tài)的變量，通常位于車輛的前后保險杠、側(cè)視鏡、駕駛桿內(nèi)部或者擋風(fēng)玻璃上。

　　大部份ADAS采用攝像頭+雷達(dá)的組合方式，以實(shí)現(xiàn)雷達(dá)測距與攝像頭圖像識別功能的互補(bǔ)。主動式與被動式紅外夜視系統(tǒng)是兩種主流的技術(shù)路線。主動式通過CCD接受物體反射的對應(yīng)敏感頻譜成像，而被動式的紅外焦平面探測器接受物體的紅外輻射成像。兩者各有優(yōu)勢，將在較長時間內(nèi)共存。

　　2、 判斷

　　前面說到傳感器讓汽車可以像人類一樣有感知，而能夠讓汽車作出判斷的核心靈魂就是算法了。根據(jù)傳感器等輸入數(shù)據(jù)，行車電腦可以取代司機(jī)主動發(fā)出控制的指令。

　　算法是ADAS系統(tǒng)可靠性、準(zhǔn)確度的決定性因素，主要包括攝像頭/雷達(dá)測距、行人識別、道路交通標(biāo)志識別等，針對前裝應(yīng)用的可靠性要求高，需要進(jìn)行大量的場景測試與標(biāo)定。其中雷達(dá)標(biāo)定的門檻最高。

　　3、 執(zhí)行

　　ADAS系統(tǒng)通過傳感器獲取數(shù)據(jù)，主芯片完成判斷后，初級應(yīng)用通過聲音、圖像、振動對駕駛者進(jìn)行警示。與電子控制功能結(jié)合后，逐漸進(jìn)化到對車輛的自動控制。

　　ADAS產(chǎn)業(yè)鏈上的巨頭

　　在產(chǎn)業(yè)鏈中，傳感器技術(shù)（攝像頭與雷達(dá)），芯片與算法是其中的關(guān)鍵。其中，攝像頭核心部件CMOS感光芯片主要掌握在以索尼、三星為代表的日韓企業(yè)中。

　　雷達(dá)分為超聲波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)，超聲波雷達(dá)技術(shù)門檻較低，供應(yīng)商較多；激光雷達(dá)成本高昂，未商業(yè)化；毫米波雷達(dá)成本在兩者之間，技術(shù)門檻較高，主要掌握在ZF TRW、博世等行業(yè)領(lǐng)先公司手中。

　　而芯片、算法在ADAS系統(tǒng)中至關(guān)重要，行業(yè)集中度高，主要有Mobileeye、ADI等公司。

　　1、Mobileye/ST——EyeQ5

　　說到ADAS第一個必須要提的就是Mobileye。作為ADAS界的大佬，它占領(lǐng)了汽車安全駕駛系統(tǒng)全球70%以上的市場份額。它到底有多厲害，先給大家看個數(shù)據(jù)，據(jù)公司網(wǎng)站的資料顯示：包括特斯拉、通用、大眾、奧迪、寶馬、雪鐵龍、福特、本田、現(xiàn)代、捷豹、陸虎、尼桑、歐寶、雷諾、豐田和沃爾沃等在內(nèi)汽車品牌都和Mobileye有合作關(guān)系。

　　Mobileye擁有太多的優(yōu)勢。比如計算機(jī)圖片的標(biāo)注歷史數(shù)據(jù)，算法的積累，甚至自己研發(fā)了自己的芯片。目前最新的是與意法聯(lián)手合作研發(fā)用于自動駕駛的EyeQ5芯片?？梢哉f，在這個領(lǐng)域深根細(xì)作十幾年的Moblieye有相當(dāng)深厚的歷史背景，這些經(jīng)驗(yàn)并不是其他公司短時間可以超越的。

　　2、ADI——Blackfin處理器（BF60X系列）

　　ADI Blackfin視覺駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）都是基于Blackfin系列處理器，其中核心器件是DSP（digital signal processor，即數(shù)字信號處理器）。具有車道偏離警告、交通信號識別、智能前燈控制、物體檢測/分類、行人檢測等功能。

　　低端系統(tǒng)基于BF592，實(shí)現(xiàn)LDW功能；中端系統(tǒng)基于 BF53x/BF54x/BF561，實(shí)現(xiàn)LDW（車輛偏離預(yù)警系統(tǒng)）/HBLB/TSR（Traffic SignRecognition道路交通標(biāo)志識別系統(tǒng)）等功能；高端系統(tǒng)基于BF60x，實(shí)LDW/HBLB（智能遠(yuǎn)光燈控制）/TSR/FCW（前方碰撞預(yù)警系統(tǒng)）/PD（車輛探測）等功能。集成的視覺預(yù)處理器能夠顯著減輕處理器的負(fù)擔(dān)，從而降低對處理器的性能要求。

　　3、德州儀器（TI）——TDA SoC系列

　　一直以來，TI為汽車市場提供著許多的一流產(chǎn)品，針對3D全景環(huán)視應(yīng)用，TDA SoC系列也跟著應(yīng)運(yùn)而生，目前已經(jīng)有TDA2x、TDA3x、TDA2Eco。

　　TDA2x

　　TDA2x可實(shí)現(xiàn)各種前置攝像機(jī)應(yīng)用的同步運(yùn)行，其中包括遠(yuǎn)光燈輔助、車道保持輔助、高級巡航控制、交通信號識別、行人/對象檢測以及防碰撞等。此外，TDA2x 還支持智能 2D 及 3D 環(huán)繞視圖以及后方碰撞警告等泊車輔助應(yīng)用，并可運(yùn)行為前置攝像機(jī)開發(fā)的行人/對象算法。TI TDA2x 還可作為融合雷達(dá)與攝像機(jī)傳感器數(shù)據(jù)的中央處理器，幫助做出更穩(wěn)健的 ADAS 決定。

　　TDA3x

　　TDA3x系列可支持車線維持輔助、自適應(yīng)巡航控制、交通標(biāo)志識別、行人與物體檢測、前方防碰撞預(yù)警和倒車防碰撞預(yù)警等多種ADAS算法。這些算法對于前置攝像頭、全車環(huán)視、融合、雷達(dá)與智能后置攝像頭等眾多ADAS應(yīng)用的有效使用至關(guān)重要。此外，TDA3x處理器系列還能幫助客戶開發(fā)針對行人和車輛、前方碰撞預(yù)警及車線維持輔助的自主緊急制動（AEB）等符合NCAP程序的ADAS應(yīng)用。

　　TDA2Eco

　　TDA2Eco處理器，是TI在這3年內(nèi)針對汽車行業(yè)推出的第三款產(chǎn)品，該產(chǎn)品針對3D全景環(huán)視應(yīng)用而開發(fā)，可便捷替代初、中級全景環(huán)視解決方案中所使用的TDA2器件，從而降低功耗、優(yōu)化性能和物料清單 （BOM） 。

　　4、瑞薩——R-Car系列

　　“R-Car”是瑞薩車載SoC的一種昵稱，它是在綜合SoC平臺上開發(fā)的車載信息系統(tǒng)。R-Car系列為音頻和視頻、先進(jìn)的3D圖形，以及圖像識別等駕駛輔助功能提供了增強(qiáng)的多媒體處理功能。

　　R-Car H3是業(yè)界首款采用16納米工藝的汽車SoC，具有卓越的處理能力，符合ISO26262 （ASIL-B）汽車功能安全標(biāo)準(zhǔn)，是先進(jìn)安全駕駛輔助系統(tǒng)和車載信息娛樂系統(tǒng)等應(yīng)用的汽車計算平臺。此外，R-Car H3采用PowerVR GX6650作為3D圖形引擎，可為駕駛員提供及時可靠的信息顯示。因?yàn)榛贗magination Technologies提供的最新架構(gòu)，R-Car H3的著色計算性能約是R-Car H2的三倍。

　　R-Car E2配有2+1的處理器組合，包含了雙ARM Cortex-A7處理器內(nèi)核，同時為低功耗做了專門的優(yōu)化，并且具有很高的處理性能。R-Car E2包含了一個單核SH-4A處理器，該SH-4A處理器具有可靠的汽車應(yīng)用出貨記錄。這套處理器組合的性能大約是上一代R-Car E1的四倍，這樣性能上擁有更大的余量。R-Car E2芯片針對低能耗進(jìn)行了優(yōu)化，消除了對散熱片和風(fēng)扇的需求，從而降低了系統(tǒng)成本。R-Car E2也針對入門級應(yīng)用的系統(tǒng)成本進(jìn)行了優(yōu)化，通過提高外部DDR內(nèi)存總線頻率，只需要一個外部16位DDR模塊就可以達(dá)到足夠的性能。

　　R-Car V2H中1個芯片同時處理4個攝像頭拍攝的影像。配備將攝像頭影像轉(zhuǎn)換成從車輛上方俯瞰的畫面等功能，瑞薩此前在新聞發(fā)布會上演示了該功能。演示時使用的是像素數(shù)為1280×720的數(shù)碼攝像頭，當(dāng)時的耗電量為5～6W。開發(fā)品配備了視野轉(zhuǎn)換用內(nèi)核“IMR”、圖像識別用內(nèi)核“IMP-X4”及三維影像處理用內(nèi)核。

　　5、NXP——BlueBox

　　恩智浦的BlueBox是一個體積和藍(lán)光播放器差不多大的產(chǎn)品，擁有多個并行/串行/局域網(wǎng)LAN接口的裝置。你可以把BlueBox看做一臺中央計算機(jī)，它用來處理汽車?yán)锏睦走_(dá)、攝像頭、視覺傳感等傳感器發(fā)來的數(shù)據(jù)。BlueBox裝備了一枚恩智浦NXP S32V汽車視覺處理器和一枚LS2088A內(nèi)嵌式計算機(jī)處理器。S32V屬于安全控制器范疇，能夠分析駕駛環(huán)境，評估風(fēng)險因素，然后指示汽車的行為，而LS2088則是為其保駕護(hù)航的高性能計算平臺。

　　根據(jù)恩智浦官方提供的信息，BlueBox能夠在40W功率下實(shí)現(xiàn)90000 DMIPS（每秒百萬條指令）的計算速度。但相比其他競爭對手提供的ADAS/自動駕駛解決方案，BlueBox減少了對風(fēng)扇、液冷及不穩(wěn)定熱能管理系統(tǒng)等電器元件的使用。

　　BlueBox作為新一代ADAS平臺，卻將之前彼此隔離的單個傳感器節(jié)點(diǎn)和處理器進(jìn)行了功能上的結(jié)合。雖然我們都在講各種算法、如何管理數(shù)據(jù)、本地化、3D地圖，但歸根結(jié)底還是需要強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和整合能力，從這個角度考慮，BlueBox就已經(jīng)是一款不錯的產(chǎn)品了。

　　總結(jié)：ADAS產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展也讓行業(yè)受到了資本市場的青睞，目前國內(nèi)約有37家廠商在做ADAS，不過研發(fā)技術(shù)尚處于初期，核心功能集中在在前車預(yù)警（FCW）、車道偏離預(yù)警（LDW）、行人檢測預(yù)警（PCW）這三種，做整體ADAS解決方案的比較少。另外，國內(nèi)大多數(shù)廠商提供的前裝服務(wù)主要還停留在控制模塊服務(wù)上，即使是推整機(jī)也基本沒有太多的定制化服務(wù)，無法將接口直接提供給車廠。