Zi 字媒體

ADAS作為一種並不算新的主動防護技術在最近幾年受到了業內的廣泛關注，各家晶元廠在這塊的投入也著實不小。小編今天準備給大家全方位扒一下ADAS，會從市場情況、分類定義、產業鏈結構、廠商大佬、創業公司以及投資機會這幾塊著手分析。一、什麼是ADAS？1、ADAS與自動駕駛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。翻譯成白話文就是，就是利用安裝在車上的各式各樣感測器收集數據，並結合地圖數據進行系統計算，從而預先為駕駛者判斷可能發生的危險，保證行車的安全性。在這裡我們要明確一個概念，ADAS不是現在非常紅的自動駕駛，可以說這兩者的研究重點完全不同。ADAS是輔助駕駛，核心是環境感知，而自動駕駛則是人工智慧，體系有很大差別。不過ADAS也可以視作自動駕駛汽車的前提，我們來看一張美國道路交通安全局（NHTSA）所發布的汽車自動化階段圖：ADAS實現的是第3級，而自動駕駛實現的是第4級。想要從第3級發展到第4級，還需要更多的汽車上配有自動駕駛技術，而且得配合道路基礎設施建設（道路上的攝像頭，清晰的車道線），以及需要汽車互聯，汽車手機互聯等等，是個非常龐大的工程吶。2、ADAS這麼多？他們到底是什麼意思？ADAS並不是一項配置，而是好幾項配置結合使用組成的系統。那麼構成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：導航實時交通系統TMC電子警察系統ISA （Intelligent speed adaptation或intelligent speed advice）車聯網（Vehicularcommunication systems）自適應巡航ACC（Adaptivecruise control）車道偏移報警系統LDWS（ Lanedeparture warning system）車道保持系統（Lanechange assistance）碰撞避免或預碰撞系統（Collision avoidance system或Precrash system）夜視系統（Night Vision）自適應燈光控制（Adaptivelight control）行人保護系統（Pedestrian protectionsystem）自動泊車系統（Automatic parking）交通標誌識別（Traffic sign recognition）盲點探測（ Blind spot detection） 駕駛員疲勞探測（Driverdrowsiness detection）下坡控制系統（Hill descentcontrol）電動汽車報警（Electric vehicle warningsounds）系統把以上配置排列組合一下基本就可以實現NHTSA發布的第三階段，有限的自主駕駛了。很多買了百萬級車型的土豪應該已經享受過以上配置了吧….二、ADAS目前的市場情況怎麼樣？根據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%，根據蓋世汽車研究院測算，ADAS的滲透率在2%-5%區間。從行業成長周期判斷，ADAS產業尚處於由導入期向成長期過度階段，未來成長空間還是很大的。國內部分業內企業依靠高校或研究機構，逐步具備了ADAS核心演算法的研發能力並得到市場的認同，尤其是智華、恆潤等傳統的汽車零部件廠商通過自身與整車廠的渠道資源實現ADAS相關產品的前裝配套。根據高盛、波士頓諮詢，Level1階段ADAS腳踏車成本為490美元（約3200人民幣），Level2 階段ADAS腳踏車成本為1650美元（約11000人民幣），長城證券研究所依此設定5年內價格不變，汽車銷量增長複合5%，預測2020年ADAS市場規模達到700-800億元，年複合增長率高達60%，處於井噴式發展。三、ADAS產業鏈上有哪些關鍵節點？我們可以想象一下ADAS執行任務時候所需要的整個過程：感知、判斷、執行，就不難得出其大致的產業鏈了。1、 感知汽車不像人類有五官，汽車感知環境數據的方式是依靠各類感測器。而感測器搭載數量越多，汽車能收集到的信息就越多。目前ADAS主要採用的感測器有攝像頭、雷達、激光和超聲波等，可以探測光、熱、壓力或其它用於監測汽車狀態的變數，通常位於車輛的前後保險杠、側視鏡、駕駛桿內部或者擋風玻璃上。大部份ADAS採用攝像頭+雷達的組合方式，以實現雷達測距與攝像頭圖像識別功能的互補。主動式與被動式紅外夜視系統是兩種主流的技術路線。主動式通過CCD接受物體反射的對應敏感頻譜成像，而被動式的紅外焦平面探測器接受物體的紅外輻射成像。兩者各有優勢，將在較長時間內共存。2、 判斷前面說到感測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演算法了。根據感測器等輸入數據，行車電腦可以取代司機主動發出控制的指令。 演算法是ADAS系統可靠性、準確度的決定性因素，主要包括攝像頭/雷達測距、行人識別、道路交通標誌識別等，針對前裝應用的可靠性要求高，需要進行大量的場景測試與標定。其中雷達標定的門檻最高。3、 執行ADAS系統通過感測器獲取數據，主晶元完成判斷後，初級應用通過聲音、圖像、振動對駕駛者進行警示。與電子控制功能結合后，逐漸進化到對車輛的自動控制。了解完這些再看下面這張產業鏈圖是不是就好理解多了？四、ADAS產業鏈上的大佬是誰？ 在產業鏈中，感測器技術（攝像頭與雷達），晶元與演算法是其中的關鍵。其中，攝像頭核心部件CMOS感光晶元主要掌握在以索尼、三星為代表的日韓企業中。雷達分為超聲波雷達、毫米波雷達、激光雷達，超聲波雷達技術門檻較低，供應商較多；激光雷達成本高昂，未商業化；毫米波雷達成本在兩者之間，技術門檻較高，主要掌握在ZF TRW、博世等行業領先公司手中。而晶元、演算法在ADAS系統中至關重要，行業集中度高，主要有Mobileeye、ADI等公司，下面我們具體來聊聊這些晶元大佬們涉足ADAS的關鍵動作。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，它佔領了汽車安全駕駛系統全球70%以上的市場份額。它到底有多厲害，先給大家看個數據，據公司網站的資料顯示：包括特斯拉、通用、大眾、奧迪、寶馬、雪鐵龍、福特、本田、現代、捷豹、陸虎、尼桑、歐寶、雷諾、豐田和沃爾沃等在內汽車品牌都和Mobileye有合作關係。Mobileye擁有太多的優勢。比如計算機圖片的標註歷史數據，演算法的積累，甚至自己研發了自己的晶元。目前最新的是與意法聯手合作研發用於自動駕駛的EyeQ5晶元。可以說，在這個領域深根細作十幾年的Moblieye有相當深厚的歷史背景，這些經驗並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（ADAS）都是基於Blackfin系列處理器，其中核心器件是DSP（digital signal processor，即數字信號處理器）。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。低端系統基於BF592，實現LDW功能；中端系統基於 BF53x/BF54x/BF561，實現LDW（車輛偏離預警系統）/HBLB/TSR（Traffic SignRecognition道路交通標誌識別系統）等功能；高端系統基於BF60x，實LDW/HBLB（智能遠光燈控制）/TSR/FCW（前方碰撞預警系統）/PD（車輛探測）等功能。集成的視覺預處理器能夠顯著減輕處理器的負擔，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品，針對3D全景環視應用，TDA SoC系列也跟著應運而生，目前已經有TDA2x、TDA3x、TDA2Eco。TDA2x：TDA2x可實現各種前置攝像機應用的同步運行，其中包括遠光燈輔助、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 環繞視圖以及後方碰撞警告等泊車輔助應用，並可運行為前置攝像機開發的行人/對象演算法。TI TDA2x 還可作為融合雷達與攝像機感測器數據的**處理器，幫助做出更穩健的 ADAS 決定。TDA3x：TDA3x系列可支持車線維持輔助、自適應巡航控制、交通標誌識別、行人與物體檢測、前方防碰撞預警和倒車防碰撞預警等多種ADAS演算法。這些演算法對於前置攝像頭、全車環視、融合、雷達與智能後置攝像頭等眾多ADAS應用的有效使用至關重要。此外，TDA3x處理器系列還能幫助客戶開發針對行人和車輛、前方碰撞預警及車線維持輔助的自主緊急制動（AEB）等符合NCAP程序的ADAS應用。TDA2Eco：TDA2Eco處理器，是TI在這3年內針對汽車行業推出的第三款產品，該產品針對3D全景環視應用而開發，可便捷替代初、中級全景環視解決方案中所使用的TDA2器件，從而降低功耗、優化性能和物料清單 (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平台上開發的車載信息系統。R-Car系列為音頻和視頻、先進的3D圖形，以及圖像識別等駕駛輔助功能提供了增強的多媒體處理功能。R-Car H3：R-Car H3是業界首款採用16納米工藝的汽車SoC，具有卓越的處理能力，符合ISO26262 (ASIL-B)汽車功能安全標準，是先進安全駕駛輔助系統和車載信息娛樂系統等應用的汽車計算平台。R-Car H3是基於ARM Cortex-A57/A53核構建，採用ARM的最新64位CPU核架構，實現了40000 DMIPS（Dhrystone百萬指令/每秒）的處理性能。此外，R-Car H3採用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。因為基於Imagination Technologies提供的最新架構，R-Car H3的著色計算性能約是R-Car H2的三倍。除了CPU和GPU以外，片上并行可編程引擎IMP-X5也提供了先進的圖像識別技術。IMP-X5是瑞薩電子獨有的識別引擎，專門為與CPU配合處理而進行了優化。它的識別性能是第二代R-Car系列內置的IMP-X4的四倍。R-Car E2：R-Car E2配有2+1的處理器組合，包含了雙ARM Cortex-A7處理器內核，同時為低功耗做了專門的優化，並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晶元針對低能耗進行了優化，消除了對散熱片和風扇的需求，從而降低了系統成本。R-Car E2也針對入門級應用的系統成本進行了優化,通過提高外部DDR內存匯流排頻率，只需要一個外部16位DDR模塊就可以達到足夠的性能。R-Car V2H：R-Car V2H中1個晶元同時處理4個攝像頭拍攝的影像。配備將攝像頭影像轉換成從車輛上方俯瞰的畫面等功能，瑞薩此前在新聞發布會上演示了該功能。演示時使用的是像素數為1280×720的數碼攝像頭，當時的耗電量為5～6W。開發品配備了視野轉換用內核「IMR」、圖像識別用內核「IMP-X4」及三維影像處理用內核。其中影像數據與開發品的通信介面為「Ethernet AVB」。CPU內核採用ARM的「Cortex-A15」，最大工作頻率為1GHz，處理性能為7000DMIPS。封裝採用647端子的FCBGA。OS支持美國Green Hills Software公司的「INTEGRITY」。5、NXP——BlueBox恩智浦的BlueBox是一個體積和藍光播放器差不多大的產品，擁有多個并行/串列/區域網LAN介面的裝置。你可以把BlueBox看做一台**計算機，它用來處理汽車裡的雷達、攝像頭、視覺感測等感測器發來的數據。BlueBox裝備了一枚恩智浦NXP S32V汽車視覺處理器和一枚LS2088A內嵌式計算機處理器。S32V屬於安全控制器範疇，能夠分析駕駛環境，評估風險因素，然後指示汽車的行為，而LS2088則是為其保駕護航的高性能計算平台。S32V晶元包含有不同的圖形處理引擎，具有高性能圖形處理加速器與ARM內核，高級APEX圖形處理和感測器融合。它的功能包括了感測器/執行器管理和故障檢驗。其中故障檢驗除能夠對內存、硬體配置和程序流實時檢測外，還具備錯誤管理能力。LS2088A內嵌式處理器是由8個64位ARM Cortex-A72內核組成，配合頻率2GHz的特製加速器、高性能通信介面和DDR4內存控制器，延時極低。除了S32V和LS2088A這兩枚核心的處理器之外，BlueBox還搭載了其他為實現不同感測器節點功能的晶元，它們能夠處理從V2X、雷達、視覺系統、激光雷達以及車輛狀態獲取的信息。根據恩智浦官方提供的信息，BlueBox能夠在40W功率下實現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減少了對風扇、液冷及不穩定熱能管理系統等電器元件的使用。BlueBox作為新一代ADAS平台，卻將之前彼此隔離的單個感測器節點和處理器進行了功能上的結合。雖然我們都在講各種演算法、如何管理數據、本地化、3D地圖，但歸根結底還是需要強大的數據處理和整合能力，從這個角度考慮，BlueBox就已經是一款不錯的產品了。 五、ADAS行業有哪些創業公司？ ADAS產業的迅速發展也讓行業受到了資本市場的青睞，目前國內約有37家廠商在做ADAS，不過研發技術尚處於初期，核心功能集中在在前車預警（FCW）、車道偏離預警（LDW）、行人檢測預警（PCW）這三種，做整體ADAS解決方案的比較少。另外，國內大多數廠商提供的前裝服務主要還停留在控制模塊服務上，即使是推整機也基本沒有太多的定製化服務，無法將介面直接提供給車廠。以下列舉3家各有特色的創業公司供各位參考：（ps:像中科慧眼、極目智能，以及騰訊神眼、小米的小蟻在這裡我們就不提了…大家有興趣自己搜搜看看吧）1、 MINIEYEMINIEYE是一家定製化的ADAS解決方案提供商，創建於2013年，前身是新加坡政府媒體發展局（MDA）支持的高級駕駛輔助系統（ADAS）研發項目。將深度學**和傳統演算法相結合，在提升演算法性能的同時，保證計算複雜度的可控性。可根據合作方不同的需要提供含有不同功能的ADAS產品。主打的基礎功能板塊有前向碰撞預警，車道偏離預警，盲點檢測預警，行人碰撞預警和前車啟動提醒等。今年4月份完成Pre-A融資,中興合創/中興通訊投了3000萬人民幣。2、前向啟創前向啟創是國內為數不多研發ADAS整體解決方案的公司，但也沒有覆蓋全部種類，主要提供車道偏離預警、前車避撞預警、疲勞駕駛監測、行人檢測報警、限速標誌識別等九種系統解決方案。曾在去年半年內完成2輪融資，投資方分別為上海浦軟晨暉和亞太股份。3、創來科技創來科技與其他ADAS創業公司最大的不同之處是他們只做車道偏離預警系統，不過未來應該會拓展。核心優勢體現在硬體和軟體兩方面：硬體上獨立開發了基於FPGA的車道偏離預警系統，無需第三方類庫、也無需操作系統支持，對硬體資源的要求較低；圖像預處理、圖像識別模塊都有自己的獨到之處。六、有關於ADAS創業&投資的建議 如果目前還有想進入這個市場的創業公司強烈建議大家先全面評估進入機會，找准技術切入口，一定要利用自身積累的技術切入才會有些優勢（比如做軟體的可以切入演算法處理領域）。另外，大家可以關注一下商用車的ADAS市場，相對於乘用車，商用車的體系還是比較開放的，進入市場會比較容易。對於投資機構以上兩條也同樣適用，另外可以關注ADAS演算法系統的初創公司，比較有投資機會和價值。