无人驾驶与相关传感器行业分析by吴鑫杰 20160726.pdf

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 （Advanced Driver Assistant System，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