周路菡
作為高壁壘、長周期行業,中國要想在ADAS領域取得突破,核心還是要突破軟件算法和高精度地圖的壁壘
先進駕駛輔助系統或高級駕駛輔助系統(英文簡稱ADAS),是用于警示或者輔助駕駛員駕駛的汽車安全系統。ADAS是實現無人駕駛的基礎,同時作為車輛智能化的初級階段產品,有望率先普及商業化。ADAS目前在中國的裝車率只有3%左右,提升空間巨大。隨著汽車安全性和智能化需求的增加,未來ADAS在中國的市場滲透率還會進一步提升。ADAS系統的四個核心分別是傳感器、處理器、軟件算法和地圖。由于ADAS 的本質是人工智能,核心是算法。作為高壁壘、長周期行業,中國要想在ADAS領域取得突破,核心還是要突破軟件算法和高精度地圖的壁壘。
自動駕駛的基礎是ADAS
近年來谷歌、特斯拉、沃爾沃等公司的無人駕駛技術迎來了快速發展,傳統汽車及互聯網企業也都紛紛進入該領域。隨著智能駕駛技術的發展,汽車智能化發展開始引領多個行業產生變革。
先進駕駛輔助系統或高級駕駛輔助系統,英文簡稱ADAS,是用于警示或者輔助駕駛員駕駛的汽車安全系統。目前ADAS可以實現的功能已經超過20種。常用的駕駛輔助功能包括:自動緊急剎車、防碰撞預警、車道偏移預警、盲區監測、車道保持、主動跟隨巡航、行人監測預警等。
據悉,ADAS主要是借助攝像頭、雷達等感知元件在車輛行駛過程中分析周圍環境,在危險來臨前預警或直接控制汽車。比如ADAS可檢測并分析前方車輛或行人,快碰撞時發出警報。另外還可以通過計算機視覺和深度學習來進行車道保持、交通標志識別、智能燈控等。
目前,很多量產車已經開始普及先進駕駛輔助系統,比如目前沃爾沃、奧迪、比亞迪秦與唐、標致3008系列均搭載了ADAS系列。但是ADAS除了能在車廠預裝(前裝市場),也可由消費者單獨購買后安裝在其車上(后裝市場)。只是目前由于ADAS后裝需要較多的配件和線路改造,目前還鮮有車主進行。
目前ADAS技術已經引起了很多企業的興趣。為推動ADAS技術的攻關和推廣,北京市科委在年初還組織編制了《北京市智能網聯駕駛技術創新工程(2016—2025年)》,提出了北京市智能網聯駕駛技術研發、示范應用及產業發展目標。重點任務包括關鍵技術研發和應用、測試驗證體系建立、示范運營、試驗環境建設及產業培育等。北京市科委還牽頭成立了智能網聯駕駛技術專家委員會。專家委員會由清華大學汽車工程系李克強教授等23名專家組成,分為整車組、感知組、通信及信息組、標準及驗證組等4個專業組,并設總體組統籌推進專家組工作。
據了解,無人駕駛的技術路徑有兩條:通過ADAS系統實現和通過V2X系統實現。ADAS系統是實現無人駕駛的核心系統,車通訊系統是無人駕駛系統的環境信息補充系統,兩種路徑融合是未來無人駕駛技術發展方向。按照歐洲道路運輸研究咨詢委員會(ERTRAC)對于無人駕駛路徑的預測,這兩條路徑將在2020年開始融合,并預計在2030年最終實現城市環境的無人駕駛。
目前,ADAS在硬件方面也都相當成熟,博世、恩智浦、大陸等零部件供應商每年向車企供應的傳感器、執行器早已達到千萬數量級,如此龐大的一個供應量足以說明,ADAS在硬件方面已經相當可靠。特別是恩智浦近日還利用最新BlueBox引擎,發布了功能強大的自動駕駛平臺。
ADAS有望率先普及商業化
先進駕駛輔助系統(ADAS)迅速推出市場,與目前發達國家政府對該技術的政策支持不無關系。由于目前自動駕駛處于輔助駕駛向半自動駕駛推進的階段,而ADAS技術體系又包括自適應巡航ACC,車道偏離預警LDW,車道保持輔助LKA,前裝預警FCW,自動緊急制動AEB,盲點探測BSD,自動泊車AP等功能,這些功能在保證行車安全,降低交通壓力和減少事故等方面都有很多幫助。所以很多政府都鼓勵車企積極裝備ADAS系統。
為提升汽車安全,歐洲早在2014年就強制要求卡車必須安裝LDW和FCW等輔助駕駛系統,否則不讓上路。
美國高速公路安全管理局NHTSA自2011年起就將汽車前撞預警FCW納入車輛安全評分,并規定自2018年開始五星安全標準車輛必須配備自動緊急制動系統(AEB)。
NHTSA還在汽車五星安全標準中明確汽車要有ADAS。NHTSA指出,高達94%的汽車事故與人為失誤有關,因此強烈建議安裝ADAS主動安全系統,包括前撞預警FCW,車道偏離預警LDW,以及后視系統RVS;并建議安裝行人檢測系統PDS,自動緊急制動AEB,盲區檢測BSD等。
2016年3月,20家占據美國汽車市場份額99%以上的制造商(通用、福特、菲亞特克萊斯勒、豐田、本田、日產、馬自達、三菱、富士重工業、現代、起亞、奧迪、寶馬、戴姆勒、大眾、保時捷、沃爾沃、瑪莎拉蒂、捷豹路虎、特斯拉)同意自2022年起乘用車標配AEB,豐田更主動表態自2017年開始為在美銷售新車標配AEB。
正因為歐美日等國家均將ADAS列入汽車安全法規,這也讓中國交通運輸部開始關注ADAS的發展。
比如為了測試車道偏離預警系統(LDW)和前車碰撞預警系統(FCW)技術應用的作用性以及制定合理的技術評估標準,交通運輸部與Mobileye于2015年6月至2016年2月展開了實車測試實驗。測試期間,約300臺配備Mobileye防撞系統的客車和卡車在山東、浙江和江蘇等地分別進行盲測和實測,累計測試路程1,500萬公里。
測試結果顯示配備Mobileye系統的汽車:1)每百公里前防撞警告次數平均下降27%;2)每百公里無意識車道偏離次數平均下降26%;3)使用車距檢測和警告時,每百公里碰撞警告次數平均下降39%;4)汽車風險指數平均降低21-35%。所以ADAS可大幅提高汽車安全,提升單車智能化,將優先得到推廣應用。
2016年3月,交通運輸部下發的國家標準GB7258《機動車運行安全技術條件(征求意見稿)》明確要求11米以上大客車應裝備符合標準規定的車道偏離報警系統(LDW)和前車碰撞預警系統(FCW)。行業專家表示,《機動車運行安全技術條件(征求意見稿)》將可能于2016年底公布執行,在法規的促進下,ADAS將得到推廣。
有了政策的支持,ADAS作為車輛智能化的初級階段產品,有望率先普及商業化。業內分析指出,2016年后ADAS系統市場將進入快速發展期,未來5年行業規模復合增速有望保持20%以上,2020年全球ADAS市場預計在200-300億美元。機構保守預計中國ADAS市場在2020年達到200億人民幣以上。
ADAS在中國提升空間巨大
目前,雖說ADAS的全球市場滲透率還不高,大約只有5%,但隨著汽車安全性和智能化需求的增加,未來ADAS的市場滲透率還會大幅度提升。根據咨詢公司PRNewswire預測,到了2020年,全球ADAS滲透率將會達到25%,全球新車ADAS搭載率更是有望突破50%。
有數據顯示,ADAS目前在中國的裝車率只有3%左右,提升空間巨大。目前,各大車企都在加緊產品升級,以適應更激烈的市場競爭,各大廠商也紛紛將ADAS作為汽車的標桿。
2015年,長安、廣汽和吉利都在生產的自主品牌乘用車上配備了ADAS配置。比如2015年4月上市的吉利博瑞2015款1.8T旗艦型就配備了自適應巡航控制、全景攝像頭、車道偏離警示系統、并線輔助系統、前方碰撞預警系統或主動剎車系統、自動泊車入位等6項ADAS功能。博瑞的廠家報價為17.68萬元,比沒有ADAS配置的2015款1.8T尊貴型價格僅高出2萬元,平均每項ADAS功能的價格是3000元。2015年9月上市的長安CS75的幾款四驅SUV也搭載了并線輔助、胎壓監測、定速巡航、車道偏離預警和全景攝像頭等ADAS產品。
2016年,比亞迪和東風標致也正在推進自己的ADAS研發計劃。據比亞迪的工作人員透露,目前已經有供應商在向他們展示激光雷達的產品。未來一兩年像特斯拉那樣在某個量產車里加入ADAS、半自動駕駛功能也并不是沒有可能。另外,在之前曝光的百公里加速僅需2.9秒的比亞迪漢上面,就規劃了要搭載自適應巡航和并線輔助功能。
東風標致3008是第一次搭載ADAS系統,新3008上的ADAS功能并沒有想象中的那么“一步到位”。前方碰撞預警、360度全景影像、車道偏離警示以及盲區監測四項功能,組成了新3008的ADAS系統的功能前陣。
此外,東風標致推出了“技術升藍”計劃。據介紹,東風標致將在2016年推出的其他車型上搭載ADAS。在駕駛及駐車輔助方面,有限速預設智能巡航系統、限速自適應巡航系統,以及交通擁堵路況自駕駛系統,在限速、擁堵路段實現輕松駕駛;其搭配的360度全景倒車影像、360度可視泊車輔助系統,以及第四代City Park智能泊車輔助系統,能夠讓部分女司機們告別“停車恐懼癥”;在主動安全方面,其搭載的車道保持輔助、主動式盲區探測系統、防多次碰撞自制動系統、防碰撞自制系統,以及遠近光自適應調節系統,在危險發生之前能夠進行及時預判,全方位保障車輛安全;在應急預警方面,不僅有前方碰撞預警、車道偏離警示和盲區探測預警,還將搭載線束信息提醒和駕駛員注意力警示系統。
根據IHS公布報告,中國ADAS市場從2013年的9.7億美元迅速增長到2019年的31億美元。保守預計中國ADAS市場規模在2020年會達到200億人民幣。
中國突破在于軟件算法和地圖
ADAS 是高壁壘、長周期行業。有媒體曾整理出一份ADAS領域的數據,在商用車市場,威伯科、大陸和博世三家公司占據了60%的市場份額;在乘用車市場,大陸、德爾福、電裝、奧托立夫和博世則占據了65%的份額。可以看出,前裝ADAS市場主要被國外供應商所壟斷,而且行業集中度很高。
當然,ADAS 技術最大的壁壘除了硬件,關鍵還在于識別算法。尤其是在中國,不管是做了兩三年的初創公司,做了五六年的國有主機廠,還是做了十多年 ADAS 研究的高校團隊,大家在其實際路測里程方面都比較匱乏,沒有足夠的路測里程,沒有大量的數據,這就直接影響系統算法的可靠性。
雖然有些研究團隊聲稱達到了99%的精準度,但是對于涉足人生命安全的應用,哪怕是很小很小的概率事件,如果你的駕駛時間或里程基數比較大,乘上小概率事件也將會變成一個大概率。一旦發生就有可能殃及人命。比如今年5月7日發生在美國佛羅里達州的特斯拉Model S電動汽車車主死亡事件,這是自動駕駛技術造成的第一起致死車禍,而這次車禍的原因是Model S汽車的自動駕駛系統未識別出突然橫在前面的白色牽掛卡車,結果沒有制動,導致了事故的發生。
目前,ADAS 領域全球標桿企業是以色列的Mobileye。這家企業創立于1999年,由以色列著名計算機視覺科學家 Ziv Aviram 和耶路撒冷希伯來大學(Hebrew University of Jerusalem)教授阿姆農·沙書亞(Amnon Shashua)等聯合創辦。2014年8月1日在紐交會首次公開發行股票,目前市值超過80億美元。
據悉,Mobileye花了 15 年的時間才達到 99.99% 的精準識別率,這家企業甚至研發了自己的芯片。Mobileye通過視覺算法創新,通過幾百美元就實現了谷歌需要幾十萬美元才能達到目的的解決方案。所以Mobileye與奧迪、寶馬、雪鐵龍、福特、通用、本田、現代、捷豹、陸虎、尼桑、歐寶、雷諾、豐田和沃爾沃等一共17家汽車品牌建立了合作關系。
相比之下,中國有大量低于 99% 的精準度的 ADAS 產品和技術,這些產品很難給用戶一個很好的體驗,而淘寶眾籌的所謂 ADAS 產品(精度準 70% 都達不到)給用戶的體驗就更差了。
但是中國依然涌現了不少通過研發新的算法來提供解決方案和產品的新企業。
比如深圳的前向啟創公司產品正式投入量產,向一些后裝企業提供“攝像頭+核心控制芯片+ADAS算法”的解決方案。杭州好好開車科技有限公司其第二代車載智能終端硬件產品“那狗N2”,在第一代產品的車道偏離預警(LDW)、防碰撞預警、前車移動提醒(FVMW)、視頻記錄分享、WiFi共享等功能基礎上,又增添了斑馬線行人識別、騎線行駛提醒、碰撞事故自動報警等核心功能。
2015年10月,一位名叫周圣硯的海歸,在上海創立了一家名為Maxi Eye的前裝ADAS公司。周圣硯在美國麻省理工學院讀研究生時,攻破了ADAS的核心技術,掌握了從算法到產品的全部研發技術。Maxi Eye能夠實現車道偏離報警和智能燈光控制功能,目前正在與三家主機廠洽談配套項目,未來也會學習mobileye的路子,從前裝逐步推出后裝ADAS產品。
還有中天安馳,設計了一款智能防撞預警系統的“駕車衛士”App,利用手機硬件實現智能駕駛和防碰撞算法,目前已經開發出安卓和iOS兩種版本的軟件,讓車主能免費下載使用ADAS產品。
另外,高精度地圖也是與ADAS相輔相成的產品,目前高精度地圖甚至成為無人駕駛的剛需技術之一,由于有資質壁壘優勢,所以國內的高德、四維圖新則具有一定的先導性。
總之,中國的ADAS產品要想進入競爭激烈的市場,還踏下心來,努力做出品質優良、客戶體驗上乘的產品,而不是把ADAS作為一種營銷的噱頭和掙快錢的工具,只有這樣,用戶才能對中國的ADAS技術建立起信心,并推動中國ADAS技術不斷完善和國內市場健康發展。