视觉在自动驾驶中的应用及地位_59页_2mb
报告摘要
计算机行业:视觉在自动驾驶中的应用及地位总结
核心内容
视觉在自动驾驶(ADAS)中的应用正逐步成为行业发展的关键因素。随着ADAS研发进入关键节点,领先车企计划在2020~2022年推出L3级别车型。视觉传感器的性能在下一代将有显著提升,预计未来3~5年量产的前视传感器中,单目测距可达200米~300米,像素在2Mp到8Mp之间,性能与长距离毫米波雷达差距缩小,同时具备成本和图像识别方面的优势。基于纯视觉的L4级方案已实现路测成功(如百度Apollo Lite),未来中下游厂商将逐步调整方案结构,侧重使用视觉方案,预计其在产业链中的比重将持续增长。
主要观点
- 视觉传感器性能提升:下一代视觉传感器在性能、成本与图像识别能力方面有显著进步,成为ADAS系统中的核心输入组件。
- 硬件与软件协同进化:车规级高算力硬件(如英伟达Drive Xavier、特斯拉FSD、Mobileye EyeQ5)推动深度学习算法落地,提升视觉处理能力。同时,车规软件门槛更高,研发周期更长,部分消费级企业面临挑战。
- 视觉方案的商业化考量:车载视觉方案的商业化依赖软件通用性与上下游合作。车舱视觉因通用性强,对上游议价能力较高,而车体视觉因封闭性高,移植难度较大。
- 产业链界限模糊化:随着技术发展,头部Tier1与算法公司之间的界限逐渐模糊,部分Tier1正转向自研算法,以提升议价空间与技术掌控力。
关键信息
传感器在ADAS中的地位
视觉传感器在ADAS中承担感知环境、识别物体与事件、支持决策层的重要任务。随着自动驾驶级别提升,视觉传感器的应用范围与数量也相应增加,L4/L5级车型预计装配9~10个摄像头。视觉与雷达形成良好互补,主流方案为“视觉+雷达”集成,未来发展趋势为传感器集成与处理优化。
传感器路径比较
| 技术路径 | 优势 | 劣势 |
|---|---|---|
| 视觉传感器 | 成本低、体积小、支持深度学习识别 | 受天气、光照等影响,无法获取三维信息 |
| 毫米波雷达 | 抗干扰能力强、适合恶劣环境 | 分辨率较低、无法感知行人 |
| 激光雷达 | 精度高、不受光线与天气制约 | 价格昂贵、扫描速度慢 |
单目与双目方案对比
| 方案类型 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|
| 单目 | 成本低、探测距离远 | 需要大量样本,漏检率高 |
| 双目 | 无需样本、距离计算精确 | 算力需求高、成本高、受热胀冷缩影响 |
视觉处理硬件与软件
- 硬件:车规级高算力芯片(如Nvidia Drive Xavier、特斯拉FSD)推动深度学习算法落地,提升视觉处理能力。
- 软件:深度学习算法在图像识别与目标检测方面表现优于传统算法,但车规级软件开发周期更长,对系统稳定性与可靠性要求更高。
产业链格局
- 上游:包括镜头组、CMOS、算法芯片等,其中车载摄像头产业链涵盖光学、图像处理、算法等。
- 定价权:软件公司与Tier1、芯片公司之间存在竞合关系,车舱视觉软件公司议价能力较强。
- Tier1与算法公司:头部Tier1与算法公司深度合作,长期来看,部分Tier1可能转向自研,一二级供应商界限逐渐模糊。
视觉技术的商业化实现
-
商业化机遇:
- 需求驱动力强,安全与舒适性提升推动ADAS发展。
- 政策支持,如《中国制造2025》与《新一代人工智能发展规划》。
- 视觉算法在L1~L2级功能中已广泛应用,L4/L5级方案逐步落地。
-
商业化挑战:
- 算法公司需面对成本测算与技术落地难题。
- 基础设施如高精度地图、云计算等尚未完全成熟。
- 法律法规与标准尚未统一,影响商业化进程。
- 研发周期较长,技术壁垒高。
重点公司概览
| 公司 | 股票代码 | 最新收盘价(CNY) | 评级 | 合理价值(CNY) | EPS(2019E) | EPS(2020E) | PE(2019E) | PE(2020E) | EV/EBITDA(2019E) | EV/EBITDA(2020E) | ROE(2019E) | ROE(2020E) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 中科创达 | 300496 | 32.12 | 买入 | 38.50 | 0.55 | 0.76 | 58.40 | 42.26 | 59.36 | 42.15 | 13.1 | 15.3 |
| 石基信息 | 002153 | 34.13 | 增持 | 36.40 | 0.52 | 0.63 | 65.63 | 54.17 | 77.04 | 56.58 | 6.5 | 7.3 |
| 卫宁健康 | 300253 | 14.1 | 买入 | 15.97 | 0.25 | 0.31 | 56.40 | 45.48 | 53.89 | 42.11 | 11.4 | 12.6 |
| 创业慧康 | 300451 | 15.09 | 买入 | 18.50 | 0.37 | 0.49 | 40.78 | 30.80 | 37.38 | 27.75 | 9.7 | 11.3 |
| 广联达 | 002410 | 35.3 | 买入 | 30.75 | 0.41 | 0.46 | 86.10 | 76.74 | 99.17 | 89.97 | 12.7 | 12.4 |
数据来源:Wind、广发证券发展研究中心
图表索引
- 图1:ADAS至全自动驾驶发展阶段
- 图2:ADAS技术架构
- 图3:各车企智能驾驶落地规划
- 图4:车载传感器
- 图5:传感器成本对比
- 图6:传感器外形
- 图7:奥迪e-tron纯电动跑车
- 图8:传感器位置
- 图9:全国AI企业数量分布
- 图10:全国AI企业融资分布
- 图11:传感器与ECU连接
- 图12:ADAS架构与功能
- 图13:传统算法与深度学习算法流程
- 图14:卷积神经网络训练过程
- 图15:双目视觉原理
- 图16:国内外Tier1单双目产品测距
- 图17:环视算法流程
- 图18:DMS基本流程
- 图19:奥迪e-tron虚拟后视镜
- 图20:奥迪A4 HUD
- 图21:汽车电子验证系统
- 图22:全国汽车产量预测
- 图23:全国自动驾驶汽车分等级渗透率预测
- 图24:全国L1~L4级车产量预测
- 图25:2018~2025年前视视觉方案市场规模框算
- 图26:上游车载摄像头产业链
- 图27:Tier1竞争激烈,L3落地在即
- 图28:Tier1切入算法赛道,与Tier2界限模糊化
- 图29:全自动驾驶重要性
- 图30:消费者愿意为ADAS承受的溢价(美元)
- 图31:后装单目、双目产品成本估算
- 图32:目前各地路测号牌数量
- 图33:国内初创算法企业融资概览
- 图34:EyeQ性能演化
- 图35:EyeQ出货量
- 图36:Mobileye前装产品开发流程
表格索引
- 表1: ADAS级别简述
- 表2: ADAS各功能简称及全称
- 表3: L1~L5传感器技术配置 (典型案例)
- 表4: 全球自动驾驶相关政策
- 表5: 我国自动驾驶相关政策
- 表6: 传感器路径优劣势对比
- 表7: 2018新车型传感器配置
- 表8: 测距传感器路径性能对比
- 表9: 传感器代表产品重量与规格比较
- 表10: 环视与前视摄像头性能对比
- 表11: 代表性单目传统视觉处理SoC
- 表12: 代表性车规级深度学习平台/芯片
- 表13: 代表性双目传统视觉处理SoC
- 表14: 单双目方案优劣势对比
- 表15: 恩智浦i.Mx8与i.Mx6构成
- 表16: 代表性DMS芯片
- 表17: 已推出DMS解决方案的部分Tier1
- 表18: 代表性软件厂商与电子供应商合作DMS产品
- 表19: 商业级、工业级和车规级的部分指标区别
- 表20: ASIL等级划分
- 表21: 2018年价格假设与递减量
- 表22: ADAS视觉产业链(部分案例)
- 表23: Tier1算法来源
- 表24: 车载软件公司产品支持的硬件平台
- 表25: 软件公司前装产品采用芯片及供应商
- 表26: 自研芯片的算法厂商
- 表27: 新兴车企选择与Tier1/Tier2合作
- 表28: 2018版C-NCAP调整项目
- 表29: 代表性公司及盈利模式
- 表30: 代表性公司及盈利模式
- 表31: 单双目价格对比
- 表32: 专用双目处理器与Mobileye性能对比
- 表33: 单目算法公司成本、利润率大致框算
- 表34: Mobileye历代EyeQ芯片对比
- 表35: Mobileye合作伙伴
- 表36:部分2017年底前装载项目
- 表37: Minieye部分合作伙伴与合作内容
- 表38: 中科创达重要收购
总结
视觉在自动驾驶中的地位日益凸显,成为ADAS系统的重要组成部分。随着传感器性能提升、成本优化和深度学习算法的发展,视觉方案在产业链中的比重将持续上升。然而,视觉方案的商业化仍面临技术、成本与法规等多重挑战。重点公司如中科创达、Mobileye、百度等在视觉算法与硬件集成方面具有领先优势,但需面对车规级标准的高门槛。未来,视觉技术在车载领域的应用将更加广泛,推动自动驾驶向L4、L5级别迈进。
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