关于智能辅助驾驶这个话题，鲜有人在论坛讨论，我曾试驾过 866 、 ET7 、岚图、小鹏 357 、极氪等多款新能源车，但没有一款车能在短短的试驾过程中让我充分体验到辅助驾驶的魅力，大多销售口中 PPT 式的美好畅想。

我觉得智能辅助驾驶是新能源电动车有别于传统车型的最要功能，充分了解智能辅助驾驶全系统各部分功能及硬件组成，对大家选车是一个极大的帮助，甚至可能颠覆许多人选车的抉择。

下面分享我查询和学习到的内容和心得。

智能辅助驾驶，这个概念在学术界通常根据信息流转的路径，将其分为感知层、决策层、执行层。具体各层又拆分出哪些硬软件，可见下图：

一、感知层

（一）摄像头

通常情况现在的厂商把摄像头分为前视、后视、环视、内视。下图是随处可见的一张车载外视摄像头的示意图

车载摄像头的产业链可以把它分为原料区、上游区、中游区、下游区。各产业区涵盖产品如下图：

原料区：分为光学镜片、滤光片、保护膜、晶圆。其中 “ 光学镜片 + 滤光片 + 保护膜 ” 是镜头组的上游；晶圆是 CMOS 和 DSP 芯片的上游。

上游区：分为镜头组、胶合材料、 CMOS 图像传感器、 DSP 芯片。 “ 镜头组、胶合材料、 CMOS” 是模组封装商的供应链。 “DSP 芯片 ” 是系统集成商的供应链。

CMOS 是主流传感器。智能车领域安森美、豪威科技是领头羊， SONY 虽然很牛，但它的出货主要是智能手机领域。

DSP 芯片作用是将模拟信号转化为数字信号。 DSP 芯片头部厂商主要是德州仪器、模拟器件公司（ ADI ）和摩托罗拉，其中德州仪器的市场占有率最高，在 DSP 芯片市场中处于领先位置。

中游区：分为模组供应商、系统集成商。

头部厂商一般被国外垄断，主要有索尼、 松下、法雷奥、麦格纳等等。国内相对知名的模组供应商有海康威视、德赛西威、舜宇 光学、联创电子、欧菲光、苏州智华、辉创电子、同致电子、信利国际、豪恩汽电等。

下游区：整车厂就不多说了，就是整个产业链的终端，被收割的，蔚小理等。

（二）超声波雷达

不要觉得这玩意听着挺牛，其实作用一般般。超声波雷达的探测范围基本在 0.1 米至 3.0 米之间，技术成熟、性价比高，是倒车、停车场景下最优的量产方案选择。超声波雷达的缺点在于测试角度小需要安装多个、测距短、只适用于低速场景。

整个产业链如图：

芯片：飞思卡尔、 ANALOG DEVICES 。仍然需要依赖进口芯片

传感器：深圳市汇通创新。已经能够实现一定程度的国产替代

结构件：支架、连接器、塑料壳体等实现国产替代

供应商：国外博世、大陆、 Valeo ；国内航盛电子、同致电子、 WHETRON 辉创电子 ；结构件晟泰克、辅易航。

通常情况下我们看被收割厂商资料中都会写装了 12 个超声波传感器或 12 个超声波雷达。这 12 个是干嘛的呢？通常是倒车雷达安装 4 个超声波传感器，自动泊车系统在倒车雷达系统的基础上再增加 4 个 UPA 超声波传感器（超声波驻车辅助， Ultrasonic Parking Assistant ）和 4 个 APA 超声波传感器（自动泊车辅助， Automatic Parking Assistant ），合计 12 个。

超声波雷达技术较为成熟，国内外差距主要在于传感器的稳定性、可靠性等方面，所以不要看到您的目标车型不是国外供应商的超声波雷达就心灰意冷，其实没多大差距了。

毫米波雷达

毫米波雷达属于近程雷达，相较于激光雷达、摄像头等，毫米波雷达具备全天候全天时的探测能力，即使在雨 雪、尘雾等恶劣环境条件下依旧可以正常工作。最近群里有朋友看了 ET7 网上云直播，说 ET7 在上海夜间雨天路面行驶时识别路面信息能力远超 866 车型，我想这里就有更先进毫米波雷达的功劳。毫米波雷达的产业链如下图

上游：

MMIC 单片微波集成电路： 国外厂商有英飞凌 Infineon 、 TI 、 ST 、 ADI 、 NXP 国内厂商有清能华波、加特兰微电子、厦门意行半导体、矽杰微电子、南京米勒

MMIC 包括多种功能电路，如低噪声放大器（ LNA ）、功率放大器、混频器、检波器、 调制器、压控振荡器 (VCO) 、移相器等。 MMIC 电路中核心芯片目前基本来自恩智浦（ NXP ）、英飞凌、德州仪器（ TI ）等海外芯片设计公司。

天线高频 PCB 板： 国外的有 Rogers 、 Isola 、 Schweizer 国内主要供应商是沪电股份（炒股的都叫它护垫）、生益科技。

由于毫米波频率较高，对于电路尺寸精度有一定要求，因此选用高频板材 PCB 作为印刷电路板。目前雷达天线高频 PCB 板由沪电股份、 Rogers 、 Isola 、 Schweizer 、松下电工、雅龙等少数公司掌握。国内大多数高频 PCB 板厂商暂无技术储备，只能根据图纸代加工，元 器件仍需国外进口。

毫米波雷达的核心部件为 MMIC 芯片和天线 PCB 板。技术领先的国家对中国采取了技术封锁的手段，核心芯片几乎被 TI 、英飞凌、 NXP 、 ADI 、 ST 、富士通、安森美、瑞萨等国际半导体公司垄断。

基带数字信号处理器（ DSP/FPGA ）：毫米波雷达的数字信号处理功能通过 DSP 芯片或 FPGA 芯片实现。高端 DSP 芯 片和 FPGA 芯片主要被国外企业垄断， DSP 芯片供应商有飞思卡尔、英飞凌、亚德 诺半导体、意法半导体等公司， FPGA 芯片供应商有赛灵思、阿尔特拉、美高森美、 莱迪思等公司。

中游：主要是毫米波雷达生产企业。主要进行毫米波雷达算法研发。算法需要大量数据支持，研发投入需求较大，是雷达性能的决定性因素之一。

国外的有博世、大陆、电装 Denso 、海拉、富士通 Fujitsu 、采埃孚天合 TRW 、安波福、 德尔福、奥托立夫、法雷奥、日立

国内企业主要有保隆科技、德赛西威、雷科防务、森斯泰克、华域汽车、智波科技、隼眼科技、行易道、安智杰、纳雷科技、承泰科技、卓影科技、易来达、卓泰达科技、加特兰、岸达科技、木牛科技等。

毫米波雷达主要有 2 个频段其具体功能如下：

国外的 77GHz 毫米波雷达产品几乎不单独向中国销售，只提供全套系统。英 飞凌、飞思卡尔、意法半导体等芯片商对中国并没有放开 77GHz 毫米波雷达芯片 的供应，因此国内 77GHz 毫米波雷达的发展较慢。

（上图数据有点老了）

（四）激光雷达

2022 年，是车载激光雷达元年，这也是今天要说的重头戏。这部分产业链很大，就直接看图更直观。

网上一直有张对比图，急切的小伙伴可以去找自己心仪车企采购的激光雷达厂家了。

解释一下 ET7 的图达通，英文名叫 Innouvusion 也可以找到。

到激光雷达这里，感知层的主要元件已经都出现了，一张功能对比图，方便小伙伴们了解功能和优缺点。

上游：主要由激光器、探测器、主控芯片、模拟芯片及光学部件 5 个部件组成。芯 片（主控芯片、 FPGA 、模拟芯片）领域国内外差距比较大，国外厂商占据主要市场；光学部件、激光器与探测器等领域，国内相关公司可以做到国产替代，可实现灵活定制，成本优势比较明显。

（1）激光器是光源发射系统，分为固体激光器、半导体激光器、气体激光器等。从发射维度看可以分为：边发射（ EEL ）和垂直腔面发射（ VCSEL ）。工作原理及优缺点，太专业了，我也看不懂，发出来大家也觉得乏味，直接上个图看看了解下就行。

大家只要知道， VCSEL 未来将有望逐渐取代 EEL 即可。

（2）探测器。探测器属于接收系统，分为 SiPM 探测器（硅光电倍增管）、 APD 探测器（雪崩光电 二极管）、 SPAD 探测器（单光子雪崩二极管）等。

以前用 APD 较多，但近年来，因为激光雷达行业的兴起，国内外多家探测器公司在不断优化单光子器件在近红外波段的量子效率，在实际探测灵敏度方面已经逐渐超越了 APD 。

未来几年内，随着设计和工艺的进一步优化，单光子探测器对 APD 性能的优势将越发明显。

这部分也忒专业了，大家看看图对比一下数据，更多的工作留给研发机构吧。

（3）FPGA （信息处理）： Intel 、 Xilinx （两个海外巨头）、紫光国微、智多晶（小米投资的）。

（4）模拟芯片： TI 、 ADI 亚德诺半导体、矽力杰、圣邦股份，资料很少。

（5）光学部件：

旋转电机扫瞄镜（属于扫描系统，也叫扫描器），主要厂商有知微传感、 Lemoptix 、 Microvision 、 Maradin 、 Mirrorcle 、 Hamamatsu 、 STM 、创微

窄带滤光片（属于接收系统），主要厂商有水晶光电、 VIAVI 、 Alluxa

准直镜头（属于发射系统）主要厂商有 Heptagon 、迈得特、蓝特光学、永新光学、福晶科技，

中游：中游大部分的激光雷达厂商主要做硬件集成的工作，并添加自研的算法，进行封装后卖给下游厂商。

机械式： Velodyne 、 Valeo 、 Waymo 、 Ouster 、禾赛科技、速腾聚创、镭神智能

半固态 - 转镜式： Velodyne 、法雷奥、 Luminar 、 IBEO 、 Innovusion 、禾赛科技、镭神智能、锐驰智光、 Livox

半固态 -MEMS ： Luminar 、 Innoviz 、禾赛科技、速腾聚创、一径科技

固态 -OPA （光学相控阵）： Quanergy 、力策科技

固态 -FLASH ： Ouster 、 IBEO 、 LuminWave 、 Analog Photonics

FMWC ： Blackmore 、 Aeva 、 Scantinel 、 Photonics 、 Strobe 、光勺科技

激光雷达按照测距方法可以分为飞行时间（ Time of Flight ， ToF ）测距法、基于相干探测的 FMCW 测距法、以及三角测距法等，其中 ToF 与 FMCW 能够实现室外阳光下较远的测程（ 100~250 m ），是车载激光雷达的优选方案。

ToF 是目前市场车载中长距激光雷达的主流方案。大部分 ToF 激光雷达产品采用分立器件，即发射端使用边发射激光器（ EEL ）配合多通道驱动器、接收端使用线性雪崩二极管探测器（ APD ）配合多通道跨阻放大器（ TIA ）的方案。 ToF 激光雷达系统主要包括发射模块、接收模块、控制及信号处理模块和扫描模块。未来随着 FMCW 激光雷达整机和上游产业链的成熟， ToF 和 FMCW 激光雷达将在市场上并存。

激光雷达的技术路线很多，各种技术路线的特点可以看下图。

机械式激光雷达：其发射系统和接收系统存在转动，通过不断旋转发射头，将速度更快、发射更准的激光从 “ 线 ” 变成 “ 面 ” ，并在竖直方向上排布多束激光，形成多个面，达到动态扫描并动态接收信息的效果。

传统机械式激光雷达要实现更高线束，需要增加发射模块与接收模块的数量。但是由于种种缺点，机械式较难应用在规模量产车型当中。主要是成本高 64 线机械式激光雷达造价 7 万美元。另外一个原因是它是机械转动的，导致机械零部件寿命不长

混合固态（半固态）激光雷达在产品外形上不存在机械旋转的部件，但内部实际存在小巧的机械旋转扫描系统。半固态分为转镜方案和 MEMS 方案。

转镜式激光雷达：通过反射镜面围绕圆心不断旋转，将激光反射到不同的角度完成对前方一定角度内的扫描，激光发生器本身固定不动。在转镜方案中，存在一面扫描镜（一维转镜）和一纵一横两面扫描镜（二维转镜）两种技术路线。

一维转镜线束与激光发生器数量一致，而二维转镜可以实现等效更多的线束，在集成难度和成本控制上存在优势。相较于同为混合固态激光雷达的 MEMS 微振镜激光雷达，它在功耗、散热等方面有着更大优势。不过转镜方案与 MEMS 微振镜一样存在信噪比低和有效距离短， FOV 视场角受限等问题。

重点来了转镜式方案中有法雷奥 Scala 的成功案例，是已经通过车规认证并实现了前装量产的技术方案。奔驰就用的法雷奥的 Scala 。

MEMS 激光雷达： MEMS 扫描镜内部集成了 “ 可动 ” 的微型镜面， MEMS 扫描镜兼具 “ 固态 ” 和 “ 运动 ” 两种属性，故称为 “ 混合固态 ” 。

MEMS 激光雷达可以直接在硅基芯片上集成体积十分精巧的 MEMS 微振镜来代替传统的机械式旋转装置，在驱动电路的带动下， MEMS 振镜产生高频旋摆，而激光源是固定不动的，打在振镜上的 电磁波就会在振镜的转动下，快速扫描镜头前方的环境。这一变化带来的最大优点在于本身不用再大幅度地进行旋转，可以有效降低整个系统在行车环境出现问题的 几率。另外，主要部件运用芯片工艺生产之后，量产能力也得以大幅度提高，有利于降低激光雷达的成本，可以从上千乃至上万美元降低到数百美元。缺点：仍然存在微振镜的振动，此结构特性会影响整个部件的寿命；激光扫描受微振镜面积限制，与其他技术路线在扫描范围上有一定差距；只用一组发射激光和接收装置，信号光功率远低于机械激光雷达；接收端的收光孔径非常小，远低于机械激光雷达，而光接收峰值功率与接收器孔径面积成正比，因此意味着信噪比的降低，也意味着有效距离的缩短。

固态激光雷达：是完全没有移动部件的激光雷达。且由于装配调试可以实现自动化， 若能实现量产则可以大幅降低成本。固态激光雷达的技术路线尚未定型，目前分为 OPA 固态激光雷达和 Flash 固态激光雷达。

FMCW 激光雷达：主要通过发送和接收连续激光束，把回光和本地光做干涉，并利用混频探测技术来测量发送和接收的频率差异，再通过频率差换算出目标物的距离。

FMCW 按光波的相干方式，可分为线性调频和编码调相两种。相较于 TOF 激光雷达， FMCW 存在四个显著的优势。第一，抗干扰能力很强，不会受到环境光的干扰。第二，信噪比很高。第三， FMCW 可获取每个像素点的速度维数据，这不仅延长了有效探测距离，还减少了后端处理对算力的要求。第四，可实现更高程度 的 “ 芯片化 ” 。不仅信号处理、激光器、探测器等可以进行芯片化，扫描部件可以基于硅光技术芯片化，光学镜头也有可能被芯片化，在最理想的情况下，扫描模块还可跟收发模块（激光器 + 探测器）集成到同一个芯片上。

激光雷达发展的大趋势是机械式向半固态再向固态发展，目前的技术阶段正从机 械式向半固态转变。目前半固态中 MEMS 和转镜的路线正在竞争， MEMS 是当 前市场上主流方案。长远来看，固态应是未来的发展方向。

海外公司布局激光雷达较早，参与者较多。 Velodyne 起步最早，在机械激光雷达 市场拥有较大优势，也在前装固态激光雷达市场蓄势待发。 Luminar 成立于 2012 年，于 2020 年 12 月在纳斯达克上市，成为继 Velodyne 后全球第二家上市的激光 雷达厂商。 Innoviz 成立于 2016 年，为 MEMS 路线的头部公司，于当年发布其第 一款 MEMS 激光雷达 Innoviz One ，于 2020 年推出第二代产品 Innoviz Two ，预计 将在 2023 年第三季度开始实现量产。 Ouster 是 flash 激光雷达路线的先驱，成立于 2015 年，于 2018 年推出第一代产品 OS1 ； 2020 年 1 月推出第二代产品超广角激 光雷达 OS0 和远距离激光雷达 OS2 。 Aeva 是 FMCW 4D 激光雷达的开拓者，于 2019 年发布首款 FMCW 芯片激光雷达。

国内速腾聚创、图达通、禾赛科技、华为、镭神智能等品牌成为入局的第一梯 队。北醒光子、北科天绘等也纷纷入局。是的，你们心仪的目标车型用的都是国产品牌激光雷达。

目前制约激光雷达大面积量产的主要原因，一方面是成本与价格太高，另一方面是性能是否能通过车规级验证仍需要测试。

随着激光雷达路线的更迭发展，目前半固态路线激光雷达的单价已经下探到 2000 美元以下。 2020 年 CES 展会期间，多家供应商发布低成本车载激光雷达，部分价格下探至 1000 美元以下。 Innoluce 曾发布一款 MEMS 激光雷达设计方案，成本 控制在 200 美元以内。而未来固态路线的激光雷达的单价则有望进一步下降至数百美元的量级。

所以有些公司承诺，现在买车 XX 年后给你免费装激光雷达，你知道为什么了吧。

目前确认搭载激光雷达的车型如下表，也可能有没统计进去的。

今天先写到这里吧，计划分 3 期，明天有时间再把决策层，尤其是智能驾驶的核心——芯片类的情况梳理一下。后天有空把执行层线束的问题写清楚，大家也就明白什么是 NT1.0, 什么是 NT2.0 ，什么是小鹏的电子电器架构了。这也算是预告吧。

以上信息均来自于公开资料，有整理和理解不当的地方，欢迎大家提出来，我们共同提高。

另外，大家有什么关于蔚来 NAD 领域想要了解的问题，可以下方留言，听说你提的问题，很快会有牛人回答。