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(jì)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。
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(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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。
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