无人驾驶与相关传感器行业分析by吴鑫杰 20160726

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1、无人驾驶与相关传感器行业分析于2016-07-25撰写完毕前言：本文聚焦于无人、自动驾驶，旨在让读者了解无人驾驶行业和传感器的情况，主要分析自动驾驶、感知层的各传感器、传感器的技术和基本面分析，重点单独展开毫米波雷达和激光雷达的对比。1无人驾驶概览1.1概念与概况：无人驾驶正从ADAS向半自动化、全自动化驾驶前进智能和无人驾驶含义：智能汽车是利用雷达、摄像头等先进传感器、控制器和执行器等装置，通过车载传感系统和信息终端实现车与人、其他车、路和云端的智能信息交换，具备智能环境感知能力，能够自动分析汽车行驶安全及危险状态，最终实现替代人操作的新一代汽车。完全

2、无人驾驶是智能汽车发展的终极目标，不过目前智能驾驶处于初级阶段，即实现了自适应巡航（ACC）和车道偏离预警（LDW）等驾驶辅助系统。无人驾驶发展阶段：美国高速公路管理局（NHTSA）将无人驾驶技术划分了5个阶段，分别为无自动化（L0级）、个别功能自动化（L1级）、多项功能自动化（L2级）、受限条件下自动驾驶（L3级）和完全自动驾驶（L4级）。其中L0~L2阶段，主要是ADAS（AdvancedDriverAssistantSystem，高级驾驶辅助系统）的应用普及阶段。ADAS可以实现多种主动安全功能，伴随ADAS渗透率与融合度的提高，汽车的智能水平得到

3、显著提升，并过渡到L3水平。当无人驾驶技术进入L3阶段后，可以有条件的实现无人驾驶。借助于成熟的车联网（V2X），最终将实现完全的无人驾驶，即L4阶段。ADAS无人驾驶系统组成：ADAS包括感知层的传感器、处理层的算法芯片、执行层的执行器，无人驾驶包含高级ADAS单车智能中的环境感知、控制执行，以及自动驾驶车辆与交通管理中的人机交互、V2X通信、车联网数据服务。1.2未来融合趋势：摄像头+超声波+毫米波+激光雷达+V2XADAS无人驾驶发展阶段：ADAS系统到无人驾驶在快速演变，这也同样带来传感器、系统构架等方面的需求增加。这一演变过程分为以下四个

4、阶段：一、多个传感器的使用，覆盖车辆四周360度；二、多个传感器之间相互融合和冗余，增加系统可靠性；三、除了对障碍物的检测，更重要的是对环境的感知；四、多城控制的使用，使系统构架从ADAS的分布式构架向集中控制式构架转变。V2X体系：V2X应用场景丰富，ADAS及地图导航系统需求进一步增强：美国、欧洲和日本在V2X车联网技术研究处于领先地位，均已定义了车-车、车-路通信的相关标准，逐步开始在实际环境中进行测试。随着各国车联网战略布局加快，推动应用的ADAS系统及地图导航系统需求进一步增强。汽车安装大量的传感器，同时具备强大的运算能力，由此获得近似于人类的

5、感知，自主获取并分析道路环境信息：识别行人、其他车辆、信号灯、导航地图等，从而更全面地介入到车辆控制当中，最终进化到无人驾驶形态。图1：无人驾驶发展阶段示意图图2：智能汽车包含的系统示意图图3：ADAS系统示意图图4：ADAS与无人驾驶产业链示意图2无人驾驶的各传感器概览2.1各传感器概述：发展态势各有千秋，各有高投资价值之处车载摄像头：摄像头产业的下一个蓝海图像识别的特性让摄像头应用广泛，未来单车将配备6颗以上摄像头，打开巨大空间。车载摄像头模组毛利高、增长快，将是摄像头产业下一个蓝海。CMOS、模组作为摄像头主要价值部分将大幅受益。毫米波

6、雷达：不可或缺的高可靠性保障毫米波雷达在全天候下都能保证稳定的测距功能，是AEB、ACC及半自动驾驶等安全等级较高功能的必要传感器。目前毫米波雷达价值大、壁垒高。尚被国外企业垄断，成功突破将有望实现进口替代。夜视系统：高端向低端渗透夜间是事故的高发时段，夜视系统有极大实用性。目前夜视系统价值极高，仅在豪华车型上装配，渗透率不足0.1%。国内自主品牌已试水夜视系统，随着成本下降，夜视系统有望提高渗透率，打开成长空间。激光雷达：低成本方案将加速无人驾驶进程激光雷达在无人驾驶中通过3D建模实现环境感知和增强定位，是现阶段实现无人驾驶的最有效手段。成本过

7、高是激光雷达大规模应用的核心制约，目前“降维”、“固态激光雷达”等方案正在试验之中，研发成功将极大加速无人驾驶进程。2.2传感器对比图表：摄像头、毫米波雷达、红外夜视、激光雷达传感器功能优点缺点摄像头通过机器视觉技术可实成本较低、可实现多种算法复杂、信息处理负担测量范围200米现多种ADAS功能功能、能够识别障碍物重、环境/光线条件恶劣下低端35-50美元，高种类、Mobileye已实现容易失效、三维信息测量端数百美元小型化视觉摄像头用于精度低、需加装多个摄像自动驾驶头以获得三维信息毫米波雷达可以探测出障碍物的距性能稳定、探测距离远、无法识别图像目标的信测

8、量范围50-250米离、方向、大小、与本体受天气条件影响小息，如交