量產(chǎn)激光雷達(dá) —— 速騰聚創(chuàng)在增量無人駕駛領(lǐng)域會成為下一個大疆?
致力于車載毫米波雷達(dá)的打磨骆膝,這位創(chuàng)業(yè)者談了談我們與國外的差距和機(jī)遇
這里有關(guān)于毫米波雷達(dá)在自動駕駛中的應(yīng)用、發(fā)展?fàn)顩r灶体、技術(shù)原理以及國內(nèi)市場推廣戰(zhàn)略阅签。
說到自動駕駛的實現(xiàn),就目前而言蝎抽,主要有兩大技術(shù)路徑:一種是以 Google政钟,百度等互聯(lián)網(wǎng)公司為代表的「無人駕駛」路線,采用以激光雷達(dá)(LiDar)為核心樟结,融合多技術(shù)的方案养交。另一種則是以特斯拉等汽車廠商為代表的「輔助駕駛」升級路線,其技術(shù)方案主要是攝像頭(機(jī)器視覺)+ 超聲雷達(dá) + 毫米波雷達(dá)瓢宦。
因 Google碎连,百度這些巨頭公司時不時爆出的路試新聞,大家似乎對激光雷達(dá)會更熟悉些驮履,至少知道它探測結(jié)果精準(zhǔn)且價格十分的貴破花。相比之下,毫米波雷達(dá)技術(shù)因相對冷門些疲吸,從事該技術(shù)研發(fā)的公司也較少座每。
杭州智波科技是國內(nèi)其中一家專注于毫米波雷達(dá)技術(shù)研發(fā)的公司,成立于 2015 年摘悴,其創(chuàng)始團(tuán)隊由德國海歸博士組成峭梳,公司獲得來自亞太集團(tuán)的天使投資。目前蹂喻,智波科技團(tuán)隊超過 20 人葱椭,主要是圍繞毫米波雷達(dá)的開發(fā)人員。
智波科技創(chuàng)始人兼董事長袁帥畢業(yè)于東南大學(xué)無線電系口四,在工業(yè)界和學(xué)術(shù)界有著多年高頻系統(tǒng)開發(fā)經(jīng)驗孵运,先后赴荷蘭和德國攻讀博士,在歐洲從事雷達(dá)研究并取得一系列的獎項蔓彩。此次回國創(chuàng)業(yè)治笨,將多年從事且擅長的技術(shù)作為主要方向,并希望應(yīng)用在自動駕駛這個新領(lǐng)域赤嚼。
在接受深圳灣(公眾號 ID:shenzhenware)采訪的過程中旷赖,袁博士從毫米波雷達(dá)技術(shù)、市場及其發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了一番講解更卒。
毫米波雷達(dá)的兩種主流規(guī)格及絕對優(yōu)勢
目前等孵,毫米波雷達(dá)主流產(chǎn)品為 24G 和 77G 這兩種規(guī)格,對應(yīng)的是 24GHz 和 77GHz 兩種車載應(yīng)用頻段蹂空。其中:
24G 波長約為 1.25cm俯萌,主要用于短距離傳感果录,安置在車后方,可探測車身周圍環(huán)境(行人咐熙、車輛等)雕憔、盲點,實現(xiàn)泊車輔助糖声、變道輔助等功能。
77G 波長范圍為小于 4mm分瘦,用于中長距離測量蘸泻,主要安置在車前方(一般是保險杠上),實現(xiàn)自動跟車嘲玫、自適應(yīng)巡航(ACC)悦施、緊急制動(ABE)等功能。
目前去团,應(yīng)用毫米波雷達(dá)技術(shù)的大多數(shù)車型采用 1 個 77G + 多個 24G 的布局抡诞。另外,用以近距離測量的79~81GHz 雷達(dá)是車載場景下的高端方案土陪,具有高帶寬昼汗、高分辨率的特點。
奔馳高端車型配備 1 個中長距離雷達(dá)鬼雀、6 個短距離雷達(dá)
據(jù)了解顷窒,灰塵的特征尺寸為 1um ~100um,雨點特征尺寸為0.5mm~4mm源哩,均小于毫米波雷達(dá)的波長鞋吉。因此,毫米波雷達(dá)可輕易穿透灰塵励烦、雨水谓着,可不受惡劣天氣影響并全天候工作,目前沒有任何其他傳感器可代替毫米波雷達(dá)這一絕對優(yōu)勢坛掠。
毫米波雷達(dá)的基本原理(測距赊锚、測速、側(cè)角度)
關(guān)于毫米波雷達(dá)的工作原理屉栓,主要是天線發(fā)射信號改抡,射頻前端對反射信號進(jìn)行收集(多發(fā)多收,一般情況下系瓢,77G 的為 2 發(fā)阿纤、4 收,24G 的為 1~2 發(fā)夷陋、2~4 收)欠拾,在一定的帶寬環(huán)境(77G:100~800MHz胰锌,24G:250MHz)及調(diào)制機(jī)制下,對大量的信號進(jìn)行處理藐窄,即對距離资昧、速度、角度的解算和對目標(biāo)的后續(xù)處理荆忍。
其中格带,在測距方面,應(yīng)用最廣泛的是 FMCW(調(diào)頻連續(xù)波)的調(diào)制機(jī)制刹枉,利用高頻連續(xù)波發(fā)射叽唱、被接收的時間差計算出目標(biāo)距離。另外還有在此基礎(chǔ)上所衍生出的更多高級調(diào)制方式微宝。
在速度測量方面棺亭,則通過反射信號的多普勒效應(yīng)獲得(也就是這么一個現(xiàn)象的原理:一輛車在迎面駛來時,越是接近蟋软,聲音越高镶摘,越是遠(yuǎn)離,聲音越低岳守。)凄敢,計算公式如下:
在角度測量方面,通過對比多根接收天線的信號完成:不同角度的反射信號到達(dá)不同天線的時間差不同湿痢,通過比較信號到達(dá)各個天線的時間差(相位差)可以評估反射信號的角度(目標(biāo)角度)贡未。
毫米波雷達(dá)最終也能達(dá)到與激光雷達(dá)相媲美的精準(zhǔn)效果
在物體識別精度方面,據(jù)了解蒙袍,激光雷達(dá)因波長短(大約為 1um)俊卤,能夠?qū)φ系K物的輪廓進(jìn)行準(zhǔn)確勾勒,且能實時的構(gòu)建直觀的三維圖像害幅,精確易用消恍。
毫米波雷達(dá)雖能精確的探測物體速度和深度信息,但因為角度分辨率較差以现,在兩物體貼的比較近的情況下狠怨,會有可能把它們識別為同一個物體,導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確邑遏。
另外佣赖,袁博士還表示,只要毫米波雷達(dá)的波長记盒、帶寬足夠憎蛤,其成像效果也能與激光雷達(dá)相媲美。當(dāng)然,其實現(xiàn)成本也不低俩檬,因為需要成本相對昂貴的收發(fā)單元萎胰,以及強(qiáng)勁的處理器。
袁博士進(jìn)一步表示棚辽,相比激光雷達(dá)技竟,毫米波雷達(dá)的研發(fā)工作量可能更大些(主要是后期處理方面),但好在的是屈藐,毫米波雷達(dá)降低成本的難度系數(shù)較低榔组,因為激光雷達(dá)對精度的要求頗高,涉及到精密的光學(xué)器件联逻,成本短時間內(nèi)降不下來搓扯,而毫米波雷達(dá)的波長相對較長,對元器件精密程度的容忍度會低些遣妥。
國外技術(shù)已成熟且領(lǐng)先多年,國內(nèi)起步較晚且任重道遠(yuǎn)
袁博士表示攀细,在自動駕駛傳感器方案中箫踩,毫米波雷達(dá)是除視覺攝像頭以外的另一成熟方案,隨著技術(shù)的發(fā)展谭贪,其被應(yīng)用的頻率也在不斷提高境钟。
在國外,毫米波雷達(dá)技術(shù)已有悠久的歷史積累(始于上世紀(jì) 70s ~ 80s)俭识,國外主要的毫米波雷達(dá)廠商也已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn)慨削,出貨量大且價格相對合理。
目前套媚,知名毫米波雷達(dá)廠商主要為以下 4 大家(簡稱 ABCD):
A:Autoliv(瑞典·奧托立夫)
以 24G 毫米波雷達(dá)產(chǎn)品為主缚态,是戴姆勒集團(tuán) 24G 毫米波雷達(dá)的主要供應(yīng)商。
B:Bosch (德國·博世)
系世界上最大的一級供應(yīng)商堤瘤,以 77G 毫米波雷達(dá)產(chǎn)品為主玫芦,已在多款車型上廣泛應(yīng)用。產(chǎn)品系列包括 MRR,LRR3,LRR4本辐,其中桥帆,MRR 的價格較低。
C:Continental(德國·大陸集團(tuán))
24G慎皱,77G 產(chǎn)品均有老虫,是戴姆勒集團(tuán) 77G 毫米波雷達(dá)的主要供應(yīng)商,產(chǎn)品系列包括 ARS300,ARS400,SRR200 三種茫多。
D:Delphi(美國)
以 77G 產(chǎn)品為主祈匙,其成本較高
另外,還有 Hella 這個供應(yīng) 24G 盲點雷達(dá)的德國老牌汽車配件廠商天揖,其出貨量不容小覷菊卷。
據(jù)袁帥介紹缔恳,就國內(nèi)毫米波雷達(dá)行業(yè)的狀況而言,因起步較晚洁闰,國內(nèi)資源還不充足歉甚,欠缺相關(guān)的技術(shù)研發(fā)人才,導(dǎo)致硬件扑眉、軟件層面的技術(shù)不夠成熟纸泄,在國外大牌競爭的壓力下,國內(nèi)廠商還有很長的一段路需要走腰素。
做出高性價比產(chǎn)品聘裁、提供良好的售后支持,是國內(nèi)創(chuàng)業(yè)者的差異化競爭手段
目前弓千,智波科技推出了 24G 民用雷達(dá)產(chǎn)品(主要應(yīng)用在無人機(jī)當(dāng)中)衡便,并已實現(xiàn)量產(chǎn)出貨,77G 的車載毫米波雷達(dá)產(chǎn)品也日趨成熟洋访。
智波科技的雷達(dá)產(chǎn)品
袁博士認(rèn)為镣陕,對于習(xí)慣以品牌優(yōu)勢打包整體解決方案的國外對手,國內(nèi)創(chuàng)業(yè)者則需要采用差異化競爭手段姻政,伴隨著國內(nèi)技術(shù)的成熟呆抑,做出性價比高的產(chǎn)品,提供良好的售后支持汁展,民族品牌代替國外產(chǎn)品也就指日可待鹊碍。另外,國內(nèi)關(guān)于 ABE(緊急制動)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的頒布也將提上日程食绿,也就預(yù)示著國內(nèi)市場即將擴(kuò)容侈咕。
眼下,他們要做的是器紧,研發(fā)的同時緊跟先進(jìn)技術(shù)乎完,利用已有的硬件盡可能的發(fā)揮軟件在功能實現(xiàn)方面的優(yōu)勢,并及時修復(fù)漏洞品洛,另外就是通過大量路測不斷優(yōu)化產(chǎn)品树姨。