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4D毫米波雷达PK激光雷达,谁才是自动驾驶的福音?-IOTE物联网展

发布时间:2022-12-19

“自动驾驶”,在过去的这几年里乃至未来,一直都是人们持续热议的热门话题。

在“电动化”转型向“智能化”的发展进程中,自动驾驶技术成为了汽车产业发展的新变量,中国汽车行业的自动驾驶渗透率也一直在稳步提升。

我们都知道,自动驾驶领域的感知先行十分重要。自动驾驶汽车感知的实现离不开各式各样的传感器设备,包括激光雷达、毫米波雷达、车载摄像头、红外热成像、超声波雷达等,其通过捕捉感知车辆周边交通环境的数据,以此为自动驾驶提供准确的信息,规划正确的交通路线,让自动驾驶汽车可以安全驾驶。

当下,随着市场对自动驾驶能力的需求不断升级,需要具有更高感知能力的传感器设备,为此,各企业之间摩拳擦掌,在芯片、系统、感知、算法等各个领域上下功夫。其中,4D毫米波雷达作为一颗新星,似乎成为了自动驾驶汽车领域中不可或缺的配置之一,甚至被称为激光雷达的“平替”。

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图源:百度百科

尤其是在今年CES展上,4D成像毫米波雷达声势浩大,诸如恩智浦、TI、Mobileye都陆续推出或更新了自己的成像雷达方案,毫米波雷达系统厂商Arbe、Zadar Labs、Smartmicro等也都带来了各自的成像雷达产品。

所以说,4D毫米波雷达为何会被称为激光雷达的“平替”?它到底有何优势?能给自动驾驶带来什么?如今又有哪些企业在布局4D毫米波雷达市场?

4D毫米波雷达的优势何在?

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了解自动驾驶的都知道,自动驾驶领域的感知解决方案被分为两大阵营,一类是以特斯拉为代表的阵营,主要是以摄像头为主传感器实现感知数据收集;另一类则是“组合传感器”阵营,以摄像头、毫米波雷达、激光雷达等传感器进行融合感知

日前,以“纯视觉”解决方案为代表的特斯拉竟默默把毫米波雷达重新捡了回来,根据曝光的新文件,可以看到编号为“1541584”的毫米波雷达重新上车特斯拉,有人推测这是一款高分辨率的4D成像雷达,最快明年1月中旬就会对外发布。

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为何4D毫米波雷达越来越受欢迎,并且正在成为汽车传感器中的“新星”?我们都知道,3D毫米波雷达一直以来有一个被诟病的缺点,就是无法识别静止物体,道路上的井盖、减速带以及悬挂着的各种道路标识牌等,由于没有高度信息,3D毫米波雷达完全无法决策,导致3D毫米波雷达在自动驾驶的战场上一直平平无奇。

4D毫米波雷达又称为成像雷达,与传统的毫米波雷达相比,4D毫米波雷达除了可以计算出被测目标的距离、速度、水平角度等数据信息之外,还可以计算出被测目标的俯仰角信息,获取被测目标的高度信息,更好地了解和绘制汽车周围的环境地图,使其提供的数据更为精准。

此外,4D毫米波雷达具备高分辨率的优势,在复杂的城市环境下,可通过高分辨率点云来感知汽车周围环境,从而增强环境测绘和场景感知能力,这在一定程度补上了3D毫米波雷达的短板。

另一方面,相较于激光雷达,4D毫米波雷达还可以全天候工作,即使遇上大雪、大雨等极端天气依然不会出现较大的偏差,能够稳定发挥作用,不受不良天气情况的影响。同时,从成本上看,激光雷达的价格大约在1000美元,而4D毫米波雷达仅仅只是约为激光雷达的1/10。正因为如此,所以4D毫米波雷达被认为是激光雷达的“平替”。

高手过招,市场规模有望突破35亿美元

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基于4D毫米波雷达多方面的优势,在自动驾驶领域有着比激光雷达更低成本的优势,以及还有着比传统的毫米波雷达不可比拟的性能,因此吸引了众多玩家入局,纷纷下注4D毫米波雷达,眼下4D毫米波雷达赛道已十分拥挤。

据了解,4D毫米波雷达最早是在2019年由以色列公司Arbe推出的Phoenix。随后,Waymo、大陆集团、采埃孚、安波福、博世等国际科技巨头也开始陆续宣布4D毫米波雷达的相关动态。

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当然,国内不少企业也在相继发力,华为、华域汽车、安智杰、苏州毫米波、复睿智行等企业在4D毫米波雷达领域上做了相关布局。另外,楚航科技、纳瓦电子、森思泰克、木牛科技、几何伙伴等企业也在布局,但具体的量产时间尚未公布。

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除此之外,车企也在加速4D毫米波雷达的落地。搭载了采埃孚4D毫米波雷达的上汽飞凡R7和搭载了森思泰克4D毫米波雷达的长安深蓝旗下全新轿车SL03,二者均已经正式开启交付;而北汽集团也投资了Arbe并有望搭载Arbe量产后的4D毫米波雷达产品。

如此看来,4D毫米波雷达已经进入了小规模量产导入阶段,未来或将为自动驾驶带来全新的机遇,其渗透率也将会逐渐上升。根据行业预测,全球4D毫米波雷达的市场规模在2027年有望达到35亿美元

而且,中金公司也认为,4D毫米波雷达全方位提升毫米波雷达性能,有望使毫米波雷达成为ADAS系统中的核心传感器之一,是毫米波雷达未来发展的重要方向。根据预计,至2025年中国车载4D成像雷达市场规模在悲观、中性、乐观情况下有望分别达到1.9、3.6、5.4亿美元,2022E-25E CAGR分别达到34%、64%、88%。

挑战仍存在,革命之路还需继续

尽管当下看来,4D毫米波雷达成为各车企的“心头肉”,但其发展仍然存在着诸多挑战。

有业内人士指出,4D成像毫米波雷达主要是依靠增加芯片、天线等硬件来实现立体成像、提高角分辨率等功能,但同时也会因为天线太多的问题,导致之间互相干扰,噪声很大。

而且,从分辨率来看,目前4D毫米波雷的水平角分辨率多为1°,而激光雷达的水平角分辨率可达到0.1°,4D毫米波雷达只能达到一些低端激光雷达的效果。因此,从某种程度上来说,4D毫米波雷达并不能完完全全取代激光雷达,只能说两者是互补关系,各有优缺点,二者未来发展如何,还需要市场的考量。

此外,对于汽车制造商来说,4D成像毫米波雷达并未进入真正大规模量产落地阶段,并不是所有的玩家愿意冒险在短时间内启用,其还存在观望的态度;而且并不排除未来激光雷达的升级更新,或许不再受限于高昂的开发成本等。

对于未来,只能说4D毫米波雷达是发展的趋势之一,其核心还得关注产品的性能以及价格,而这也需要行业给予一定的投入与关注。

写在最后

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当今,在智能汽车的发展进程中,并没有真正地实现自动驾驶。不管是激光雷达或者是4D毫米波雷达,在自动驾驶汽车的发展过程中,其机遇和挑战是共存的,未来均存在着很多的可能性。而当下伴随着4D毫米波雷达影响力的逐步扩大,其实是给自动驾驶带来新的发展机遇,而如何更好地将它应用于汽车行业领域,还需要业内人士更多的关注与投入,以及市场带来的进一步验证。


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