汽車的智能化可以細分為兩個方向,一方面駕駛的智能化,從部分自動駕駛向完全自動駕駛發展;另一方面是信息獲取智能化,交互智能化。隨著自動駕駛技術從部分自動駕駛的L2逐漸向完全自動駕駛的L5等級發展,駕駛員將被解放。在智能汽車時代,數據是車載服務、自動駕駛技術、車企等向行業外滲透與輸出的技術,已經變成了新的極具價值的生產資料。
自動駕駛來的可能比預想的早,2月15日晚上,在2018年央視春節聯歡晚會上,由百度Apollo開放平臺賦能的百余輛自動駕駛汽車跑上港珠澳大橋,并在無人駕駛模式下完成“8”字交叉跑的高難度動作。此次亮相的自動駕駛車隊涵蓋了多種車型,包括與比亞迪合作的自動駕駛新能源汽車,與金龍客車合作的自動駕駛微循環巴士,與智行者科技合作的無人駕駛掃路機和無人駕駛物流車等,從而滿足人們家用出行、園區接駁、城市清潔、物流運輸等全方位的需求。
2017年10月,谷歌母公司Alphabet旗下自動駕駛汽車公司Waymo向美國交通部提交了一份43頁的安全報告,其中明確指出其自動駕駛系統已達到Level4級別,即可在任何系統故障的情況下實現車輛安全制停的能力,而無需人類駕駛員接管。2018年2月宣布將在年內推出自動駕駛出租車服務。根據加州車輛管理局披露的Waymo自動駕駛數據,2014年四季度以來Waymo在無干預條件下可行駛的平均里程整體上呈上升趨勢,并在2017年10-11月出現突增。2018年1月底Waymo獲得了亞利桑那州交通部門許可,將在2018年在大鳳凰城地區推出商用服務。我們認為百度與Waymo的自動駕駛技術進展良好,自動駕駛或比預想中更快到來。
Waymo無人干預下平均行駛里程快速增加(英里)

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相關報告:智研咨詢發布的《2017-2022年中國自動駕駛汽車行業市場深度調研及投資前景分析報告》
2018年2月1日,加州車輛管理局公布了自動駕駛脫離報告,是指自動駕駛測試中,無法進入自動駕駛模式或終止自動駕駛模式改由人工控制的情況。從2015年開始,獲得自動駕駛車牌并在加州測試的公司每年都要匯報。Waymo和通用Cruise以0.18次/千英里和0.84次/千英里遙遙領先其他競爭對手。我國的百度以22.06次/千英里位列第六,躋身世界領先水平。
加州車輛管理局自動駕駛脫離報告
公司 | 車隊規模(輛) | 路測里程(英里) | 人為干預次數 | 人為干預次數/千英里 |
Waymo | 75 | 352545 | 63 | 0.18 |
通用Cruise | 94 | 131676 | 105 | 0.84 |
日產 | 5 | 5007 | 24 | 4.79 |
Zoox | 11 | 2255 | 14 | 6.21 |
Drive.ai | 7 | 6015 | 92 | 15.30 |
百度 | 4 | 1949 | 43 | 22.06 |
Telenav | 1 | 1824 | 59 | 32.35 |
德爾福 | 1 | 1810 | 82 | 45.30 |
英偉達 | 2 | 505 | 109 | 215.84 |
法雷奧 | 1 | 574 | 215 | 374.56 |
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1月5日,發改委發布《智能汽車創新發展戰略(征求意見稿)》提出到2020年我國智能汽車新車占比達到50%。2018年2月初,北京市經濟信息化委、交通委、公安局公安交通管理局聯合制定了《北京市自動駕駛車輛道路測試能力評估內容與方法(試行)》,對車輛自動駕駛能力的評估內容與方法作出了規范。2月9日,國內首個自動駕駛車輛封閉測試場“國家智能汽車與智慧交通(京冀)示范區海淀基地”正式啟用。
其中Waymo和百度的推出時間最早,Waymo將在2018年內啟動自動駕駛出租車服務,百度則將在2018年內量產無人駕駛小巴車。此外通用旗下的第四代Cruise自動駕駛汽車將于2019年在美國率先通過車輛共享實現商業化運營。豐田2018年1月在CES上發布純電動自動駕駛概念車e-Palette,計劃在2020年東京奧運會投入使用,同時宣布并將從一家汽車公司轉型為一家移動出行公司。特斯拉、英偉達、英特爾等紛紛計劃將在2020年實現自動駕駛。
各大公司自動駕駛汽車推出時間表
公司名稱 | 無人車推出時間 |
Waymo | 2018年啟動自動駕駛出租車服務 |
百度 | 2017世界大會上宣布將在2018年7月量產無人駕駛小巴車 |
通用 | 第四代Cruise自動駕駛汽車將于2019年在美國率先通過車輛共享實現商業化運營 |
特斯拉 | 2017年10月,馬斯克表示特斯拉將在2020年之前實現完全自動駕駛 |
英偉達 | 2017年11月,CEO黃仁勛表示英偉達的自動駕駛汽車將在2020年上路。目前公司的車載計算機NVIDIADrivePX2已經被200多家硬件公司和汽車制造商采用。 |
英特爾 | 2017年8月發布計劃稱將在2019年將無人駕駛系統提供給汽車廠商。將在2017年年底推出由25輛Level4級別自動駕駛汽車組成的車隊用于測試。 |
長安 | 2017年11月拿到了美國加州路測無人駕駛的牌照,并宣布將在2020年將量產L3級別 |
豐田 | 2018年1月在CES上發布純電動自動駕駛概念車e-Palette,計劃在2020年東京奧運會投入使用,并將從一家汽車公司轉型為一家移動出行公司 |
福特 | 2016年表示將在2021年量產商用無人車,2025年上市面向普通消費者的無人駕駛車。2017年10月收購激光傳感器公司PrincetonLightwave |
奔馳 | 2017年8月表示將在2020年至2025年試產無人駕駛出租車的商業化。2017年4月與博世宣布合作研發用于共享出行的無人駕駛出租車。 |
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自動駕駛由三個部分構成,分別是感知層、認知與判斷層、執行層。其中感知層硬件包括激光雷達、毫米波雷達、攝像頭等傳感器,用于探測汽車周圍的環境信息。認知與判斷層涉及算法、應用軟件與芯片,計算對應傳感器測量的數據。不同處理器、視覺芯片的數據匯總到自動駕駛運算平臺進行大規模運算,最后給執行層發出指令。執行層則對應電子剎車、電子助力轉向、電子車身穩定系統等。
自動駕駛的架構

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自動駕駛的傳感器主要有LiDAR(激光雷達)系統、視覺(照相機)系統、毫米波雷達、超聲波雷達等。不同傳感器的原理和功能各不相同,能在不同的場景中發揮各自的優勢,因此目前難以相互替代。
傳感器 | 原理 | 優勢 | 劣勢 | 最遠距離 | 成本 |
LiDAR(激光雷達)系統 | 通過發射和接受激光束,分析激光遇到目標對象后的折返時間,計算出目標對象與車的相對距離。目前常見的有8線、16線和32線激光雷達,激光雷達線束越多,測量精度越高,安全性也越高。 | 測距精度高,方向性強,響應快,能快速復建出目標的三維模型,滿足90%的自動駕駛工況 | 成本高,容易受天氣的影響,如雨雪、大霧,但隨著算法和激光器的改進,可以解決 | 100-200m | 大于2萬 |
視覺(照相機)系統 | 通過攝像頭采集外部圖像信息,并通過算法進行圖像識別 | 可以分辨出障礙物的大小和距離,而且能識別行人、交通指示牌 | 受到視野的影響,受惡劣天氣影響,逆光或光影復雜情況效果差 | 6-100m | 單目500-1000元,雙目1500-2000元 |
毫米波雷達 | 利用波長1-10mm,頻率30GHz–300GHz的毫米波,通過測量回波的時間差算出距離。目前車載雷達的頻率主要分為24GHz頻段和77GHz頻段 | 不受天氣情況和夜間影響,可以探測遠距離物體 | 行人的反射波較弱,難以探測 | 大于200m | 77GHz1000元,24GHz500元 |
超聲波雷達 | 通過超聲波發射裝置向外發出超聲波,到通過接收器接收到發送過來超聲波時的時間差來測算距離。一般采用40kHz探頭 | 防水、防塵,監測距離在0.1-3米之間 | 測試角度較小,需要在車身安裝多個 | 3m | 模組100-200元,傳感器5元/個 |
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自動駕駛配備多種傳感器

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車載激光雷達又稱車載三維激光掃描儀,通過發射和接收返回的激光束,分析激光遇到目標后的折返時間,計算出目標與車的距離。通過這種方法,搜集目標表面大量的密集點的三維坐標、反射率等信息,能快速復建出目標的三維模型及各種圖件數據,建立三維點云圖,繪制出環境地圖,以達到環境感知的目的。目前市場上比較常見的有8線、16線和32線激光雷達,還有少量64線產品。激光雷達線束越多,測量精度越高,安全性也越高,但是成本也越高。超聲波雷達和毫米波雷達相比,激光雷達具有極高的距離分辨率、角分辨率和速度分辨率,且探測精度高、探測范圍廣;抗干擾能力強;能實時獲取的信息量比較豐富,可直接獲取目標的距離、角度、反射強度、速度等信息,從而生成目標多維度圖像。
視覺方案應用場景豐富,能夠實現眾多預警類、識別類的功能,如疲勞駕駛預警、行人警示、車道保持、交通標志識別、交通信號燈識別等。通過機器視覺可以將攝像頭拍攝到的圖像進行圖像語義分割,識別出行人、道路、車輛等。此外可見光相機與遠紅外相機組合實現全天候運行,全景環視系統可以進行泊車。因此視覺方案是自動駕駛不可或缺的,Waymo的自動駕駛車上裝了8套視覺系統,實現360°的感知。
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