智能驾驶产业图谱

智能驾驶产业图谱，讲述了电子电器架构、智能驾驶、智能座舱、其他基础技术、自动驾驶、政策及示范区、概念及定义、历史背景等。

智能驾驶产业链

• 电子电器E/E架构
  • 概念
    • 指对汽车传感器、中央处理器、ECU、线束、信息娱乐系统以及底盘系统等整车软硬件进行系统设计的方案，进而实现车内高效的信号传输、系统布置等效果，最早2007年由德尔福提出，博世六阶段定义（模块化、集成化、集中化、域融合、车载电脑和车-云计算），直到2017 年特斯拉 Model 3第一款集中式 E/E 架构汽车量产。
  • 衍化
    • 分布式ECU+CAN 总线通讯（1986年博世）→域控制器+车载以太网通讯→中央电脑，例： 1、特斯拉E/E 架构：中央计算模块（CCM）、左车身控制模块（BCM LH）、右车身控制模块（BCM RH） 2、华为C/C 架构：智能驾驶平台（MDC）、智能座舱平台（CDC）、整车控制平台（VDC） 3、大众MEB平台：车辆控制域（ICAS1）、智能驾驶域（ICAS2）和智能座舱域（ICAS3）
  • 软件定义汽车
• 智能驾驶
  • 感知层：环境信息和车内信息的采集与处理
    • 定位
      • 高精地图
        • 原理
          • 收集绘制标志物层、车道层、拓扑结构层，为车辆提供道路级别、交通设施、关联关系、安全驾驶特征（坡度、曲率和航向） L3及以下：对高精度地图不是刚性需求，需要具备道路基本属性和规制信息。 L4和L5级：全局环境拓扑关系、详细交通信息以及可通行空间环境模型。
        • 供应商
          • 四维图新、百度、高德、大地通途、凯立德、长城万方、宽登科技、Momenta、易图通（箩筐技术）、中海庭、滴图科技、Deepmap
      • 组合导航定位
        • 原理
          • 信号定位：接收全球导航卫星系统信号（GNSS:中国北斗、美国GPS、欧盟伽利略、俄罗斯格洛纳斯和准天顶） 轨迹推算：基于IMU技术，在了解车辆的位置后，计算车辆的当前位置和方向 环境特征匹配：基于传感器的实施数据，与存储数据库特征匹配，动态确定车辆的位置和环境
        • 供应商
          • 北斗星通、司南导航、华测导航、导远电子、博盛尚、均联智行、羲朗科技、梧桐车联
      • 高精定位
        • 原理
          • 基于RTK技术，(Real Time Kinematic，载波相位差分技术)，将GNSS定位信号，通过基站信号进行修正，多频RTK可实现厘米级定位
        • 供应商
          • 千寻、六分、中移动
    • 传感
      • 摄像头
        • 原理
          • 景物通过镜头光学图像--图像传感器(CCD/CMOS）--A/D转换器(光电信号转为数码信号）--存储介质--模数转换--数字图像信号--数字信号处理芯片（DSP）--处理成像
        • 分类
          • 前视（单目、双目、三目）、后视（泊车）、侧视（补盲）、360环视（全景倒车影像）、DMS（驾驶员监测、行为分析和手势控制）
        • 供应商
          • 佑驾、智华、极目、智驾、福瑞泰克、经纬恒润、欧菲光、锐明、清智、安智、中科慧眼、PXI、华为、大疆、大华、同致、航盛、海康、德赛西威、纵目科技、欧特明、晟泰克、敏实集团
      • 超声波雷达
        • 原理
          • 利用超声波发生器产生40KHZ的超声波，根据反射接收时差计算障碍物距离
        • 分类
          • 短程（UPA，25cm-2.5m，一般在车身前后部）、远程（APA，35cm-5m，一般在车身侧部）
        • 供应商
          • 博世、大陆、电装、法雷奥、村田、松下、豪恩、同致、智华、航盛、顺禾
      • 毫米波雷达
        • 原理
          • 利用收发组件MMIC产生30-300GHZ的毫米波，TOF测距，多普勒测速
        • 分类
          • LRR长距：10-250m，ACC、AEB主动安全；MRR中距：1-100m，AEB、LKA、泊车；SRR短距：0.15-30m，角雷达预警等
        • 供应商
          • 博世、大陆、电装、德尔福、法雷奥、海拉、维宁尔、德赛西威、华域汽车、同致、森思泰克、杭州智波、北京行易道、南京隼眼、苏州安智、苏州豪米波、深圳安智杰、湖南纳雷、华为、大华
        • 4D雷达
          • Arbe、大陆、ZF、Waymo、华为、傲酷（Oculii）、安波福、华为、Cognitive、RFISee、 Echodyne、Metawave、HENSOLDT、Steradian Semi、ARI、凌波微步、几何伙伴、楚航、保隆、福瑞泰克、纳瓦电子
      • 激光雷达
        • 原理
          • 利用激光发射脉冲扫描（950nm红外光），形成点云数据进行成像处理，得到三维立体图像
        • 分类
          • 机械旋转式（扫描、收发模块由电机驱动360度旋转）；混合固态（收发模块不运动，扫描模块运动，有MEMS、转镜式和棱镜式三种）；纯固态（收发、扫描模块均无机械运动，主要有OPA和Flash两种）
        • 供应商
          • Velodyne、Innoviz、Aeva、Ouster、Luminar、Innovusion、Waymo、IBEO、法雷奥、禾赛、速腾、华为、大疆、镭神、万集、一径、北醒光子、北科天绘、洛微科技
    • 因环境复杂性、产品特性局限性，多传感器融合方案逐步成为主流趋势（除特斯拉坚持纯视觉方案）
  • 决策层：依据感知层数据，制定控制策略，替代人类做出驾驶决策
    • 计算平台
      • 工业服务器/工控机方案：研华、浪潮、广达、高仙、凌华
      • 英伟达方案：德赛西威、优控、智行者
      • 自研方案：华为MDC、特斯拉
    • 芯片
      • 算力需求：L2 ： 10 TOPS ；L3 ： 30 – 60 TOPS；L4 ： 100 -500 TOPS，L5 ： 1000 TOPS
      • Mobileye、英伟达、特斯拉、高通、华为、地平线、黑芝麻
    • 算法
      • 多数主机厂不具备自研能力，通常为主机厂+自动驾驶方案商的合作形式
  • 控制层：系统决反馈到底层模块执行任务（启制动、加减速、转向）
    • 概念
      • 将依靠转向管柱连接转向机构来实现转向的传统方式，转换为通过传感器检测方向盘角度信号，并通过电脑控制伺服电机来实现驱动转向的转向系统
    • 制动系统
      • 供应商
        • 博世、大陆、舍弗勒、ZF、威伯科、克诺尔、耐世特、NSK、经纬达、格陆博、万安、英创汇智、同驭
      • 制动系统衍化：
        • 真空液压制动（HPB）→电子液压制动（EHB）→线控机械制动（EMB）
    • 转向系统
      • 供应商
        • 博世、捷太格特、日本精工、万都、蒂森克虏伯、KYB、ZF、浙江世宝、德尔股份、CAAS、富奥股份、易力达、浙江万达、江门兴江、豫北转向
      • 转向系统衍化：
        • 机械液压助力转向系统（HPS）→电子液压助力转向系统（EHPS）→电动助力转向系统（EPS）
• 智能座舱
  • 域控制器
    • 供应商
      • 伟世通、大陆、博世、安波福、维宁尔、电装、歌乐、三星、德赛西威、东软睿驰、诺博汽车、华阳、均胜电子、超星未来、环宇智行、经纬恒润、优控智行、布谷鸟、智行者、大疆、华为、联合汽车电子、博泰
    • SOC芯片
      • 恩智浦、英特尔、TI、高通、英伟达、瑞萨、芯驰科技、杰发科技、博泰
    • MCU芯片
      • 芯旺微电子、杰发科技、国芯科技、赛腾威电子、航顺芯片、极海半导体、兆易创新、芯海科技、华大半导体
  • 中控仪表
    • 供应商
      • 大陆、博世、电装、伟世通、弗吉亚、德赛西威、华阳、中科领航、航盛、路畅、东软、博泰
    • 显示屏
      • JDI、LGD、京东方、天马微电子、友达光电、群创光电、维信诺、博泰
  • 语音
    • Nuance、Apple carpaly、塞伦思、科大讯飞、云之声、思必驰、同行者、腾讯、小度OS、梧桐车联、博泰、阿里、安吉星、
  • 网关
    • 大陆、博世、安波福、李尔、德国迈隆、联合汽车电子、经纬恒润、东软、致远电子、雅迅、FEV、TTtech（芯片：恩智浦、英飞凌、瑞萨、意法半导体、TI、芯驰科技）
  • T-BOX
    • LG、电装、大陆、法雷奥、哈曼、伟世通、联友科技、经纬恒润、华为、东软、德赛西威、亿咖通、博泰、英泰斯特、索菱、北斗星通、雅迅、有为、云咖智能、万集科技、均联智行
  • HUD
    • 大陆、电装、伟世通、日本精机、未来黑科技、乐驾科技、点石创新、华阳、衍视科技、京龙睿信、疆程技术、途行者、水晶光电、维视图像、天马微电子、华为
  • DMS
    • 海康、大华、百度、佑驾、华芯科技、径卫视觉、自行科技、哈曼、欧司朗
  • 电子后视镜
    • 法雷奥、麦格纳、镜泰、法可赛、豫兴电子、华阳、大众问问、寅家科技、天之眼、路畅科技
  • V2X
    • 供应商
      • 金溢科技、万集、均联智行、东软、千方科技、希迪智驾、大唐移动、海康智联、博泰车联网、百度、蘑菇车联、四维智联、阿里
    • 芯片模组
      • 华为、高通、大唐高鸿、移远通信、宸芯科技、恩智浦、广和通、中兴
• 其他基础技术
  • 操作系统
    • QNX、LG WebOS、Android、Alios、Ubuntu、AGL、鸿蒙OS、小度OS、蘑菇车联、梧桐车联、中科创达、东软、ROS
  • OTA
    • 供应商
      • 博泰、东软 、德赛西威、斑马网络、均联智行、中科创达、博世、大陆、安波福、有为
    • 底层方案
      • 哈曼、艾拉比、科络达、Excelfore、Airbiquity、Winddriver
  • 汽车云
    • 微软、华为、百度、阿里、腾讯、AWS、梧桐车联、博泰
  • 无线通讯
    • U-Blox、广和通、宸芯科技、华为、高新兴物联、美格智能、移远通讯、日海智能、有方科技、大唐高鸿、Telit
• 自动驾驶 （L3级及以上）
  • 载人自动驾驶
    • Robotaxi
      • 国外：Waymo、Cruise、Aurora、Argo AI、“宝姆”、优步、NAV、Monetent、雷诺-日产-微软、Zoox
      • 国内：百度Apollo、小马智行Pony AI、AutoX、文远知行、元戎启行、滴滴、初速度Momenta、驭势、智行者、中智行
    • Robobus
      • 国外：Cruise、Aurora、Zoox、EasyMile、Navya
      • 国内：百度、金龙、宇通、福田欧辉、东风、福瑞泰克、青舟智航
  • 载物自动驾驶
    • 干线物流（RoboTruck）：图森未来、赢彻科技、智加科技、希迪智驾、亚马逊
    • 城区物流：Nuro、智行者、中智行、新石器、白犀牛、菜鸟、京东、美团、行深智能、一清、驭势、苏宁、超星未来
    • 厂区物流：驭势、智行者、宇通
  • 其他细分场景
    • 环卫：于万智驾、酷哇机器人、仙途、清智科技、宇通
    • 矿卡：易控智驾、踏歌智行、慧拓、希迪智驾、跃薪智能、三一智矿、徐工、伯擂科技、别拉斯、ASI、卡特彼勒、小松集团、宇通
    • 港口码头：主线科技、西井科技、AutoBrain、图森未来、斯年智驾、牧月科技、三一海工
  • 共享运营商
    • Uber、Lyft、Grab、Ola Cabs、Careem、滴滴、滴答、曹操、首汽、神州、T3
  • 科技公司、主机厂和出行平台三方共同赋能自动驾驶商业化落地
• ADAS高级辅助驾驶 （L3级以下）
  • 整车
    • 乘用车主机厂
      • 美德日韩法
        • 44321：福特、通用、Stellantis、沃尔沃、奔驰、宝马、大众、奥迪、丰田、本田、日产、现代、起亚、雷诺
      • 中国
        • 333：一汽、东风、长安、上汽、广汽、北汽、长城、吉利、比亚迪
    • 造车新势力
      • 特斯拉、蔚来、理想、小鹏、威马、零跑、华人运通、哪吒、智己、集度、创维、合创、FF、小米、富士康
    • 商用车主机厂
      • 斯堪尼亚、戴姆勒、沃尔沃、东风、福田、上汽红岩、陕汽、重汽、宇通、金龙、比亚迪
  • 供应商
    • 传统Tier1
      • 博世、大陆、法雷奥、安波福、ZF、电装、伟世通、麦格纳、维宁尔等
    • 解决方案商
      • Mobileye、极目、智驾、福瑞泰克、经纬恒润、德赛西威、蘑菇车联、华为、百度、腾讯、阿里
  • 基于B2C式传统销售模式，增强安全、舒适、娱乐等属性
• 政策及示范区
  • 政策
    • 《汽车驾驶自动化分级》2021年1月1日开始实施，中国标准的分级和此前行业常用的美国SAE分级基本一致
    • 《智能网联汽车技术路线图（2.0版）》，发展期(至2025年)、推广期(至2030年)和成熟期(至2035年) 2020 年，L1~L2 驾驶辅助车辆市场占有率 50% 2025 年，L3~L4 高度自动驾驶车辆市场占有率 15% 2030 年，L5 完全自动驾驶车辆市场占有率 10%，L1-L4渗透率2030年超过70%
  • 示范区
    • 上海
      • 国家智能网联汽车（上海）、上海临港智能网联汽车综合测试示范区
    • 北京
      • 北京高级别自动驾驶示范区、国家智能汽车与智慧交通（京冀）示范区
    • 广州
      • 广州智能网联汽车与智慧交通应用示范区、深圳智能网联交通测试示范区
    • 其他
      • 国家智能网联汽车（长沙）、国家智能网联汽车（武汉）测试示范区、重庆智能汽车与智慧交通应用示范区、国家智能交通中和测试基地（无锡）、浙江5G车辆网应用示范区等
• 概念及定义
  • 智能网联
    • 指搭载先进的车载传感器（雷达、摄像）、控制器（路径规划、任务决策等模块）、执行器（如线控转向系统、驱动系统，完成来自控制模块的指令）等装置，并融合现代通信与网络技术，实现V2X，即车与 X（人、车、路、云端等）智能信息交换、共享，具备复杂的环境感知、智能决策规划、协同控制和执行等功能，可实现安全、舒适、节能、高效行驶，并最终可替代人来操作的新一代汽车。
  • 智能驾驶
    • 强调智能化过程，涵盖一切有助于驾驶智能化的系统和应用
  • 自动驾驶
    • L0
      • 无自动化功能，由人类驾驶员全程操控汽车
    • L1
      • 单一功能辅助驾驶：纵向加减速、横向转向能够实现一个，典型如 ACC 自适应巡航、AEB 自动刹车、LKA 车道保持辅助等
    • L2
      • 组合式自动化功能：同时实现横向+纵向控制，典型如做到 ACC+LKA（自适应巡航+车道保持辅助）
    • L3
      • 有条件自动驾驶：限定条件下双手可以离开方向盘，典型如高速路况、交通拥堵时自动驾驶（系统能否长时间代替驾驶员操作是自动驾驶和智能驾驶的界限）
    • L4
      • 特定场景自动驾驶：特定场景下双眼可以离开道路，但仍需要驾驶员和操控系统
    • L5
      • 无人驾驶：全场景自动驾驶，无需驾驶员和操控系统
• 历史背景
  • 1886年，德国工程师卡尔·本茨发明第一辆三轮机动车
  • 1925年，美国陆军电子工程师 Francis P.Houdina 通过无线电遥控的方式，来实现车辆方向盘、离合器、制动器等部件的远程操控
  • 1969年，约翰麦卡锡在一篇名为“电脑控制汽车”的文章中描述了与现代自动驾驶汽车的想法
  • 1995年，Pomerleau完成半自动驾驶汽车穿越了2797英里
  • 2002年，DARPA宣布了一项重大挑战：建造一辆能够穿越莫哈维沙漠行驶142英里的无人驾驶汽车，将获得100万美元奖金，而在2004年挑战开始时，15个竞争者中没有一个能够完成任务
  • 2009年，谷歌秘密开发无人驾驶汽车项目，即现在Waymo。由Sebastian Thrun领导，他曾是斯坦福人工智能实验室的主任，也是谷歌街景服务的共同发明人
  • 2013年，包括通用汽车、福特、奔驰、宝马、特斯拉在内的大型汽车公司都开始了自动驾驶汽车技术的研究