4D毫米波雷达,大黑马在“纯视觉”趋势下冲出。
从M7事故中可以看出,影响智能驾驶辅助和AEB主动安全的因素很多,包括传感器性能,以及触发主动安全系统背后的硬性条件。目前传统毫米波雷达无法感知静止物体,感知和识别的负担已经交给摄像头,但视觉感知容易受到环境光和数据库的影响。AEB和驾驶辅助本身的工作方式单一存在更多的局限性,有时更依赖于高精度传感器冗余。
除了特斯拉这样的激进主义者,很多标榜纯视觉的品牌只是取消了激光雷达,车内的超声波雷达和毫米波雷达依然保留,作为纯视觉智能驾驶的安全冗余,提高了周围空间的感知精度。
端到端大模型和神经网络的确让以视觉为主的高阶智驾看到了更多的可能性,但现阶段并非所有车企都有庞大的训练数据和大模型支撑,预埋硬件的事仍然是不可或缺的。
于是,业界开始谈到4D毫米波雷达的应用,华为乾邈宣布国内首次推出高精度4D毫米波雷达,据悉,乐道第一款L60车型也去掉了激光雷达,增加了4D毫米波雷达,视觉能力与NIO基本一致,上市时可以使用NOP。 ,这可能是新势力中的第一次。
不管是更便宜、更小的激光雷达,还是4D高精度毫米波雷达,智能驾驶的选择越来越多。
4D毫米波雷达改变了传统的“高人一D”
总是说雷达能看到摄像头看不见的东西,它是怎么做到的?雷达是一种通过电磁波检测目标的设备,原理是雷达发射电磁波,电磁波到达目标后反射再接收,从而获得电磁波发射点的距离、相对运动、方位等信息,从而实现空间感知。
目前车内使用的毫米波雷达主要用于确定目标与发射点的距离、相对运动、方位等信息,所以传统的毫米波雷达又称3D毫米波雷达。4D毫米波雷达看起来可能有点陌生,但可以看作是3D毫米波雷达的增强版。之所以叫4D,是因为与3D相比,有更多的时间计算能力,可以利用时间来确定高度相关的信息。
与此同时,4D毫米波雷达还解决了3D毫米波雷达识别静止目标困难、水平移动检验不足、信息缺乏、渗透性不足、分辨率低、延迟大等诸多限制。简单来说,它可以提供比传统毫米波雷达更准确的距离信息。同时,4D毫米波雷达可以在不测量内部算法的情况下直接提供速度信息,从根本上减少了延迟。遇雨、浓雾等天气,其探测范围仍可达300米左右。
华为高精度4D雷达集成了波导天线、4T4R天线、超带宽等技术,其探测距离为280m,距离精度低至5cm,垂直视角高达45m。°,因此,它可以检测到高处的物体。乐道品牌还没有公布更多细节,可以预见,4D毫米波雷达上车的效果也不会差。
从技术角度来看,4D毫米波雷达具有可以替代传统3D毫米波雷达的潜力,性能更好,是汽车自动驾驶感知系统的有力补充。只是4D毫米波雷达还没有得到大规模应用,规模效应没有体现出来,技术上还有提升的空间。另一方面,与传统毫米波雷达相比,4D毫米波雷达的射频芯片数量更多,集成度和封装技术更先进,天线设计和制造更复杂。目前单个成本还是比前者高。
对供应商来说,除了华为干,Arbe、华域汽车等公司提供相应的解决方案,雷科防务、联合光电等。有4D毫米波解决方案技术。但随着时间的推移,小通相信行业会看到4D毫米波雷达的技术优势,会被更多的原始设备制造商和供应商选择,成本也会降低。
做入门级车型更清晰的“眼睛”
考虑到成本控制,大部分定位较低的智能汽车都会错过激光雷达,选择以视觉为主的智能驾驶方案。蔚来第二品牌乐道和小鹏汽车子品牌MONA就是这样定位品牌的,所以我们很有可能在他们的车型上看不到激光雷达。
(图片来自@拉面大师Design)
但很多纯视觉智能驾驶品牌只取消激光雷达,超声波雷达、毫米波雷达等感知冗余依然保留。毕竟比特斯拉强的完全视觉智能驾驶,面对一些路面反光的场景,有时候会出错。因此,在小通看来,毫米波雷达和超声波雷达仍然是智能驾驶系统中不可或缺的,无论是现阶段的高级驾驶辅助还是未来的自动驾驶。
传统的3D毫米波雷达有很多限制,比如识别精度低,缺乏必要的空间和速度信息,无法识别静止目标。这些限制会导致驾驶系统的报告和遗漏,影响算法的决策和判断,最终导致意想不到的结果。如果想让视觉智能驾驶的分析更“无死角”,小通认为4D毫米波雷达将取代传统毫米波雷达,在未来的智能驾驶系统中充当更清晰的“眼睛”,成为行业主流解决方案。
可以预见,激光雷达已经逐渐走向“2000元”时代,进入智能驾驶车型15-20万元。与此同时,毫米波雷达也在进化,成本只有激光雷达的10%-20%。当满足规模效应和技术成熟两个标准时,10万元以内的智能驾驶车型可能也会受益。
从性能上看,4D毫米波雷达已经具备了类似于早期激光雷达的能力,那么未来是否会直接取代激光雷达,成为高级智能驾驶的全新性价比方案呢?
互相替代为时过早,并行才是正确的道路。
事实上,4D毫米波雷达的性能并没有想象中那么强大。它只是传统3D毫米波雷达的升级版,点云数只是8-16线激光雷达的水平。从准确性来看,主流的128线激光雷达还是有自己独特的特点,否则车企也不会一直在车上留下“望塔”。此外,行业内还有更小更便宜的激光雷达解决方案,以及线数更高的超高性能产品。
从这个角度来看,目前4D毫米波雷达很难取代激光雷达,预计3D毫米波雷达将成为行业主流。与此同时,它也是激光雷达智能驾驶系统的有力补充。显然,两者并行是汽车智能行业最合理的表现。
智能驾驶的先进硬件越多,主机制造商和解决方案供应商的选择就越灵活。根据自己的技术路线和特点,选择不同的硬件解决方案,汽车行业的智能驾驶领域也将百花齐放。同时,精度更高的传感器,配合智能驾驶算法,软硬件配合更高效,也会减少辅助驾驶造成的交通事故。虽然方向盘应该掌握在自己手中,但智能驾驶的安全性应该是充分冗余的。
激光器雷达、毫米波雷达都迎来了各自的蜕变,那么超声波雷达、摄像机在未来的某个时候会不会进化呢?
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