智能駕駛技術(shù)可以分為感知、決策、執(zhí)行三個(gè)層面。其中,感知層主要為車內(nèi)外環(huán)境信息感知,涉及的環(huán)節(jié)包括攝像頭、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)、傳感器、高精度地圖等。決策層的計(jì)算平臺(tái)核心要素是芯片與算法。執(zhí)行層則包括執(zhí)行和控制,主要有動(dòng)力、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、燈光四個(gè)方面。
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感知層
從感知層來(lái)看,一方面是車外環(huán)境感知,涉及車輛探測(cè)距離及定位導(dǎo)航,這些由攝像頭、雷達(dá)以及高精度地圖實(shí)現(xiàn)。
(1)毫米波雷達(dá)是感知層重要硬件,成本相對(duì)較低,使用范圍廣。毫米波雷達(dá)是ADAS系統(tǒng)的主要傳感器,毫米波雷達(dá)頻率范圍30GHz-300GHz,波長(zhǎng)從1cm到1mm,毫米波雷達(dá)探測(cè)距離較長(zhǎng),可達(dá)200多米,可以對(duì)目標(biāo)進(jìn)行有無(wú)檢測(cè)、測(cè)距、測(cè)速以及方位測(cè)量。由于毫米波雷達(dá)成本較低,毫米波雷達(dá)普及優(yōu)先于激光雷達(dá)。
隨著滲透率提升,國(guó)內(nèi)毫米波雷達(dá)行業(yè)快速增長(zhǎng)。根據(jù)預(yù)測(cè),國(guó)內(nèi)毫米波雷達(dá)滲透率在2020年有望達(dá)到30%,而每套ADAS需要4個(gè)短距毫米波雷達(dá)+1個(gè)長(zhǎng)距毫米波雷達(dá),預(yù)計(jì)2020年國(guó)內(nèi)毫米波雷達(dá)市場(chǎng)空間185億元。
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(2)激光雷達(dá)具有分辨率高、精度高、抗有源干擾能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),是軍轉(zhuǎn)民的高精度雷達(dá)技術(shù),應(yīng)用于智能駕駛技術(shù)為自動(dòng)駕駛系統(tǒng)服務(wù)。由于激光雷達(dá)成本高,只有L3級(jí)別以上車型才需要配置激光雷達(dá),目前L3級(jí)別大規(guī)模量產(chǎn)尚需相關(guān)法律出臺(tái),所以激光雷達(dá)出貨量較少。主要供應(yīng)商有Velodyne、Quanergy、IBEO、Innoviz、LeddarTech、Leia。國(guó)內(nèi)供應(yīng)商有禾賽科技、速騰聚創(chuàng)、鐳神智能、大族激光等。未來(lái),隨著L3級(jí)別以上車型量產(chǎn),市場(chǎng)有望迎來(lái)快速增長(zhǎng)。
(3)超聲波雷達(dá)在智能駕駛中的應(yīng)用主要為自動(dòng)泊車系統(tǒng)服務(wù),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的部分功能。超聲波雷達(dá)是利用傳感器內(nèi)的超聲波發(fā)生器產(chǎn)生40KHz的超聲波,再由接收探頭接收經(jīng)障礙物反射回來(lái)的超聲波,根據(jù)超聲波反射接收的時(shí)間差計(jì)算與障礙物之間的距離,一般汽車需要配備8個(gè)UPA,4個(gè)APA。
目前,超聲波雷達(dá)的供應(yīng)商有博世、法雷奧、日本村田、尼塞拉、日本電裝、三菱電子、日本松下,國(guó)內(nèi)供應(yīng)商有同致電子、航盛電子、豪恩、輝創(chuàng)、上富等。根據(jù)數(shù)據(jù),博世是全球市占率最大的廠商,法雷奧有超過(guò)10年的量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),同志電子是亞洲倒車?yán)走_(dá)OEM第一供應(yīng)商,奧迪威主營(yíng)產(chǎn)品是UPA超聲波傳感器,在中國(guó)市占率約三成。未來(lái),隨著對(duì)自動(dòng)及智能泊車的市場(chǎng)需求,和新車型的更新?lián)Q代,具備高級(jí)功能的超聲波雷達(dá),市場(chǎng)需求有望迅速增長(zhǎng)。
(4)車載攝像頭:攝像頭主要包括單目攝像頭、雙目攝像頭、環(huán)視攝像頭。目前,車載攝像頭行業(yè)已經(jīng)比較成熟。國(guó)內(nèi)的供應(yīng)商有歐菲光、舜宇光學(xué)。國(guó)外供應(yīng)商有OV、安森美、奧托立夫、法雷奧、歌樂(lè)、麥格納、日立、大陸。
(5)高精度地圖:主要供應(yīng)商有谷歌、百度、Here、高德、四維圖新、Uber、蘋果、特斯拉、科菱航睿等。
另一方面是車內(nèi)環(huán)境感知,主要由傳感器,如視覺傳感器、聲覺傳感器等實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)智能駕駛,除了車外環(huán)境以外,車內(nèi)環(huán)境的信息感知也十分重要。未來(lái),隨著智能駕駛技術(shù)加深應(yīng)用,傳感器在汽車制造領(lǐng)域需求將進(jìn)一步釋放,同時(shí)帶動(dòng)我國(guó)傳感器市場(chǎng)進(jìn)一步增長(zhǎng)。據(jù)數(shù)據(jù)顯示,2018年中國(guó)傳感器市場(chǎng)規(guī)模近1500億元。2019年,傳感器擴(kuò)大應(yīng)用范圍,市場(chǎng)規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大,預(yù)測(cè)2020年中國(guó)傳感器市場(chǎng)規(guī)模超2000億元。
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決策層
決策層即將感知信息進(jìn)行融合并判斷,決策行駛路線,建立在足夠智能的算法,以及能夠執(zhí)行這些算法的計(jì)算平臺(tái)上。目前,智能駕駛算法主要包括ADAS算法及芯片算法。
(1)芯片算法
車用芯片行業(yè)增長(zhǎng)迅速,芯片供應(yīng)商升級(jí)至Tier1\2。隨著智能汽車時(shí)代的到來(lái),汽車芯片供應(yīng)商也在加強(qiáng)與汽車制造商和一級(jí)汽車行業(yè)供應(yīng)商的合作。
目前,車用芯片主要供應(yīng)商有英特爾(Mobileye)、英偉達(dá)、恩智浦、瑞薩、英飛凌、意法半導(dǎo)體、賽靈思、全志科技。其中,在自動(dòng)駕駛車用芯片技術(shù)方面,占據(jù)市場(chǎng)及技術(shù)優(yōu)勢(shì)的兩家供應(yīng)商是Mobileye和英偉達(dá)。恩智浦在車用MCU、信息娛樂(lè)系統(tǒng)芯片(iMX)、車載雷達(dá)射頻芯片等領(lǐng)域處于優(yōu)勢(shì)地位,但是其進(jìn)入自動(dòng)駕駛車用芯片時(shí)間較晚。意法半導(dǎo)體聯(lián)合Mobileye生產(chǎn)了EyeQ5芯片。瑞薩進(jìn)入較晚,但是其芯片技術(shù)可與MobileyeEyeQ5相媲美。賽靈思主要做FPG芯片,是該FPGA芯片市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者。
另外,自動(dòng)駕駛芯片國(guó)際巨頭是Mobileye(EyeQ系列)、英偉達(dá)(DrIve系列),國(guó)內(nèi)供應(yīng)商有華為(昇騰芯片MDC平臺(tái))、黑芝麻(華山系列)、地平線(征程系列)等。