浅谈激光雷达之后的新宠儿——4D成像雷达,马斯克都心动了?

驾道Auto 2023-05-16 16:20:20

众所周知,马斯克对激光雷达嗤之以鼻,甚至为推动纯视觉方案,把特斯拉车上的其它雷达也全都拆了。

不过马斯克的”去雷达化”还未执行多久,特斯拉HW4.0平台硬件上又重新出现了雷达的身影,这款重新挽回马斯克“芳心”的雷达就是4D成像雷达。

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3D到4D的变化

实际上,4D成像雷达并不是什么全新的“物种”,我们把它可以简单理解为如今大量使用的3D毫米波雷达的升级版,当然具体如何升级并不简单。

如今大量的3D毫米波雷达被使用在L2级辅助驾驶的车辆上,也充当一些搭载了激光雷达的车型的硬件辅助。

3D毫米波雷达通常使用1-10mm波长的电磁波,根据多普勒效应,可以探测到目标的距离、移动速度、水平角度等信息,缺点是分辨率较低、行人反射率低,对静止物体、物体高度等识别度低,无法承担更高要求的辅助驾驶。

为此科研人员在3D毫米波雷达的基础上,增加了一个高度(纵向维度)感知信息,与距离、速度、水平角组成四维感知。

如此,4D毫米波雷达就拥有了更高的分辨率,据悉分辨率已经相当于16-64线程的激光雷达。而且还能产生类似激光雷达的目标点云,形成点云成像。

具备如此能力的4D成像雷达,相比于3D毫米波雷达可以说已经有了一个质的飞跃。除特斯拉以外,赛恩领动、牧野微电子还有恩智浦等企业都已经开始对4D成像雷达进行研发投入。

据相关分析,预计2023年内就可有百万颗4D成像雷达装车,到2025年4D成像雷达占全部前向毫米波雷达的比重预计超过40%。

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激光雷达的互补?

4D成像雷达的到来,连马斯克都回心转意,让很多人都认为它会不会取代激光雷达,或者和激光雷达争锋。

从能力上来看,现阶段的4D成像雷达离激光雷达还是有不小差距的,比如分辨率4D成像雷达只能做到16-64线程激光雷达的程度,而如今大部分量产的激光雷达已经是96甚至128线程了。

其次激光雷达的点云更密、更精准,探测到的物体可清晰体现轮廓,而4D成像雷达无法做到,还需要额外的算法支持。

不过4D成像雷达的一个好处是,探测距离更远,可以轻松达到300米以上的探测距离,而现阶段的激光雷达大多只能做到200米级别。

所以理性而言,4D成像雷达和激光雷达不应该是取代和被取代的关系,而应该是互补辅助的关系。4D成像雷达可以作为激光雷达的远距离探测的补充,其次在高端车型上以及具备高等级城市辅助驾驶的车型上,同时装备激光雷达和4D成像雷达,也可保证足够的安全冗余。

而对于低端市场以及低等级的辅助驾驶而言,4D成像雷达也可以进一步提升它们的辅助驾驶能力,因为相对而言4D成像雷达的成本仍然要比激光雷达低一些。

所以综合来看,高端车型以及高等级城市辅助驾驶,激光雷达仍然是主力,而4D成像雷达主要利好中低端车型以及低等级辅助驾驶。

马斯克重新选择4D毫米波雷达,或许是因为激光雷达成本仍然太高,但又需要对全视像头方案稳一手。

不管怎么说,还是期待4D毫米波雷达能够尽快成熟,并能够快速寻找到成本与性能之间的平衡点,市场需要这样的一款产品,来加快推动辅助驾驶的发展。

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