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4D毫米波雷达,或许能成为自动驾驶的破局者


  来源: 道总有理 时间:2022-12-12 编辑:仪器仪表WXF
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今年,政策的推动和新能源汽车的活跃,让智能汽车市场规模及渗透率显著提升。



根据罗兰贝格数据显示,2020年我国L2及以上级别的ADAS系统渗透率仅为9%,今年一季度L2级自动驾驶乘用车渗透率达23.2%,较2021年一季度7.5%大幅提升,预计到2025年,L2及以上级别的ADAS系统渗透率可达到40%。


但是L2级别渗透率的提升似乎改变不了行业对L4级别自动驾驶所持的悲观情绪,Argo AI巨亏,Cruise发展缓慢,Waymo的估值从最高1750亿美元下跌到了300亿美元…L3、L4级别自动驾驶迟迟无法落地让自动驾驶研发公司们普遍遭到了资本和市场的冷遇。而这其中最关键的一点原因就是感知系统的局限,无论是特斯拉的纯视觉方案还是其他车企的多传感器融合感知方案,都未见实质性的突破。


提升自动驾驶的感知系统,成了当下车企及技术供应商们首要解决的问题。


1、硬件堆叠的“无用功”


市面上大多数车企及造车新势力选择的都是多传感器融合感知方案,因为不同的传感器拥有不同的优劣势,所以多种传感器同时作用、相互配合,共同对信息进行获取和分析,能够弥补单一传感器本身存在的缺陷。这就是感知融合,我们看到,即使是特斯拉,也开始下场研制自己的毫米波雷达,不再执着于曾经的纯视觉方案。


不过,传感器数量的增多似乎成了车企智能化宣传的一个“噱头”,这使得很多企业开始堆叠硬件,以为这样可以让自动驾驶“看”得更清。



如理想L9,标配旗舰级ADMax智能驾驶系统包括1颗前向128线激光雷达、6颗800万像素摄像头和5颗200万像素摄像头,以及1颗前向毫米波雷达和12颗超声波传感器,整车为25个视觉传感器;蔚来汽车的自动驾驶系统中,优先级最高的是激光雷达和11个摄像头;在埃安L4测试车上,甚至出现了搭载6颗激光雷达的处理方案。


高阶自动驾驶的实现真能通过传感器堆叠实现吗?且不说传感器增多造成的整车能耗大幅上升,汽车的感知能力和智能化体验就提升了吗?这显然是一个误区。


以搭载三颗激光雷达的广汽埃安AION LX Plus和搭载双激光雷达的小鹏P5为例,尽管前者把智能化作为产品主打的一个卖点,可在智能化配置(ADiGO 4.0智驾辅助系统)上,依然停留在高速NDA增强版以及城市NDA功能内。


激光雷达是新能源汽车最热门的配置之一,但不同的激光雷达自然也有性能的差异,其他传感器也是如此。如今,车企不断堆叠传感器的数量来提升自动驾驶的感知能力,这在硬件性能没有改善或突破之前,可能只是增加了营销的噱头,而且这种趋势可能也会驱使激光雷达的生产商们更侧重降低成本以提升销售量,而非产品升级。


堆叠硬件还存在一个现实的问题,即成本。激光雷达是目前应用于车上的感知元件中造价最昂贵的,一颗高性能激光雷达的价格接近一万元,最便宜的也要三四千,虽然各大厂商都在试图将激光雷达的价格进一步降低,可业内人士表示,激光雷达的降价仍未达预期。


换句话说,如果安装多个激光雷达,那整车的价格必然大幅提升,这于产品的市场竞争力极为不利。


2、感知系统升级建立于产品突破


随着自动驾驶功能在汽车应用的普及,汽车传感器市场一直在保持快速增长,但既然盲目堆叠传感器无法真正提升智能汽车的感知能力,那么产品自身的性能创新和升级就成为了唯一的突破口。尤其是当前性价比高的产品及技术方案更受到主机厂的青睐,所以传感器相关企业往往面临两个选择,一个是在不增加成本的前提下提升性能,另一个是在保持性能的同时降低成本。


这也是为什么行业内开始讨论4D毫米波雷达能否成为激光雷达的“平替”。


眼下4D毫米波雷达的赛道上,已经开始涌入越来越多的参与者,既包括大陆集团、采埃孚、安波福、博世这样的传统国际巨头,它们垄断了中国80-90%的市场,也有像复睿智行这样的新入局者,期待通过自主研发推动毫米波雷达的国产化替代升级。近日,复睿智行在上海举行了一场产品发布会,其自主研发的高性能4D毫米波雷达首次对外公布,这也是复睿智行感知解决方案的“杀手锏”。


在产品层面,不同于市面上主流的3发4收雷达,复睿智行研发的“哥伦布”是第一款使用4发4收解决方案的雷达。在探测能力和角分辨能力上,哥伦布雷达分两个版本:前雷达和角雷达,前者最大探测距离高达300米,是市场上非成像当中能够实现的最大距离,水平角分辨率低至2.5°,垂直角精度±1.0°;后者探测距离超过200米,水平视场角达160°,水平角分辨率低至4.8°。


从参数上看,哥伦布雷达的探测距离和探测能力得到了大幅度提升,可以对标国际头部厂商的最新一代产品。以川速微波推出的77GHz增强版AVP角雷达为例,集成角雷达模式和4D点云模式,水平角探测范围±75°,俯仰角探测范围±15°,最远探测距离为120米。


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