圖片來源 @視覺中國
文 | 矽星聞
一年一度的電子消費展剛剛在拉斯維加斯謝幕,這是全球消費電子行業最大的活動之一,已經延續了四十多年。
許多改變了人們生活的電子用品都是首次在 CES 上展出,比如說攝影機、高清電視、平闆電腦等等。這些技術不僅僅推動了電子行業的創新,也帶動了諸多領域的發展。
今年的 CES 上,雷達領域創新技術頻現,從超高清雷達、4D 毫米波雷達到新一代與擋風玻璃集成的激光雷達,全世界雷達廠商展示的突破性技術爲人們描繪了更智能、更安全、更有效率的未來出行圖景。
雷達技術全面升級,4D 毫米波雷達獲關注
首先,雷達技術領域實現了多方面的突破。
目前量産的激光雷達以 ToF 測距爲主,占據了乘用車 ADAS 領域出貨量前三名、來自中國的主要激光雷達廠商紛紛發布了他們的新一代産品,在探測距離、點雲密度等方面帶來突破。
而具有更強抗幹擾能力的 FMCW 技術由海外企業如 Aeva 領銜,推出 Aeva Atlas ™,首款專爲大規模生産汽車應用而設計的 4D LiDAR 傳感器。Atlas 在添加速度信息後從 3D 升級至 4D,爲幫助 OEM 廠商通過解決具有挑戰性的用例,爲車輛配備先進的安全性和高速公路自動駕駛功能。
Aeva 在 2024 CES 上推出了 Atlas FMCW 激光雷達傳感器,并宣布首位客戶戴姆勒卡車
Cepton 則采用獨家的 MMT 微動技術,同樣發布了旗艦汽車激光雷達 Ultra,實現 10% 反射率下最遠 300m 的探測範圍。
另一方面,毫米波雷達在過去往往作爲輔助傳感器,而在迎來 4D 成像毫米波雷達升級後,填補了輔助毫米波雷達和高成本激光雷達之間的空白,預示着它可能成爲自動駕駛領域的關鍵感知技術。随着 Elon Musk 強力推崇、Tesla 正式引入傳感器方案,這一創新也逐步走入大衆視野,本次在 CES 上獲得了前所未有的關注。
其中,此前矽星聞報道過的傲圖科技就是 CES 上最受關注的 4D 成像毫米波雷達廠商之一。傲圖科技由中國團隊創立,在展會中心區域展出了他們的第二代 4D 成像毫米波雷達 Altos V2,其性能媲美激光雷達,但價格僅爲其十分之一。
傲圖科技展位,位于 LVCC 主會館中心位置
" 目前自動駕駛正在往更高性能、更可靠、更普及的方向發展,4D 成像毫米波雷達是一個巨大的機會。" 傲圖科技創始人及 CEO 牛力表示。
他介紹道,當前,在 L2 及 L2+ 輔助駕駛領域,高性能的解決方案造價高昂,車廠、智駕供應鏈企業利潤稀薄;前視一體機成本低,但功能可靠性差強人意。未來的 L4 級别無人駕駛還有大量 corner case(極端情況)有待發現和解決……高性能且廉價、可靠的硬件可以解決這些痛點。
而本次傲圖科技在 CES 上展示的這款前向雷達是全球首個非 FPGA 可量産 4D 毫米波雷達,基于 TI(德州儀器) TDA4 完成 4 片級聯設計,能夠大幅提升感知效果及探測範圍,探測距離最高可達 600 米,單幀準确測速,擁有極高的角分辨率與點雲密度、極低的噪點水平。同時,具有優秀的成本效益和可靠性,價格僅爲激光雷達的 1/10。這也意味着,其高質量點雲,将以極低的成本,大大增強自動駕駛汽車在複雜環境下的感知能力,提升其在 corner case 中的表現。
"4D 成像毫米波雷達能夠在輔助駕駛和無人駕駛方面都發揮作用,具備優秀的商業可行性,有巨大的機會。" 牛力說道。
近年來,随着自動駕駛級别的提高,4D 毫米波在各級别自動駕駛方案中均得到更多應用。據 Yole 預測,4D 毫米波雷達 2021 年 -2027 年複合增長率将達到 48%,4D 成像雷達 CAGR 将達到 109%。
配套技術日臻完善
在硬件和軟件方面,針對雷達的各項升級也在不斷推動這一重要感知産品的進化。
例如,TI 推出了全新的單芯片設計方案,AWR2544 77GHz 毫米波雷達傳感器芯片,有助于提升高級駕駛輔助系統(ADAS)的性能,這也是行業首款針對衛星雷達架構的産品,通過改善 ADAS 中的傳感器融合和決策能力,實現更高層次的自動化。此外,TI 還新推出的 DRV3946-Q1 和 DRV3901-Q1 驅動芯片,支持電池管理和動力系統的功能安全性。
今年 CES,韓國唯一的激光雷達芯片企業 SolidVue 也亮相會場,展示了他們的最新産品,150m 長距固态激光雷達芯片,同樣采用單芯片設計。
其他企業也爲 4D 成像毫米波雷達做了種種軟硬件準備。
比如 NXP,發布了其 28 納米的汽車雷達單芯片系列的新産品 SAF86xx,針對分布式雷達架構,專爲 ADAS 設計。SAF86xx 單芯片整合了高性能雷達收發器、多核雷達處理器及 MACsec 硬件引擎,确保通過汽車以太網的數據通信安全先進。NXP 表示,結合其 S32 高性能處理器、車輛網絡連接和電源管理,這個全套系統解決方案将爲高級軟件定義雷達的發展鋪平道路。
再比如在 CES 上獲創新獎的 Ambarella ——他們宣布推出全球首款集中式 4D 成像雷達架構,首次對原始雷達數據進行中心處理,并與其他傳感器輸入(包括攝像頭、激光雷達和超聲波)進行深度融合。它結合了 Ambarella 高效的 5nm CV3-AD685 AI 中央領域控制器系統級芯片(SoC)及其 Oculii ™自适應 AI 雷達軟件。通過軟硬件結合的架構優化,提升 AI 處理性能,實現盡可能低的能耗。
此次 CES 上,上文提到的傲圖科技不僅展示了優異的點雲效果,同樣也提供了基于強大點雲的功能示例,如道路目标的聚類和跟蹤,基于雷達點雲的三維建圖和占位格栅圖等。
整車合作加速、多樣化應用創新
在這次 CES 上,雷達技術在整車合作和應用創新方面也呈現多樣化态勢。
各個激光雷達企業正在加速上車。激光雷達廠商 Innoviz 也在本次 CES 上宣布,其激光雷達已搭載在寶馬 i7 車型上,目前德國消費者已經可以訂購。另一知名激光雷達企業 Luminar 也在 CES 上宣布了與整車廠合作的新進展。
除了整車合作以外,圍繞雷達應用的創新也層出不窮。多家雷達廠商展示了激光雷達與擋風玻璃集成的設計,如 Opsys 和 Canatu,探索激光雷達應用在不同車輛部件的可能性。
Opsys 與日本汽車玻璃供應商 Wideye 合作,将真實固态掃描激光雷達傳感器集成到擋風玻璃上,并在今年 CES 上展出了這款擋風玻璃原型,其傳感器在完全符合汽車擋風玻璃标準下做到了無縫集成。
傳統零部件廠商如 Continental 則發布了雷達視覺停車系統,通過結合高清的全景雷達和攝像頭,讓車輛在停車時能對周圍環境做出精準和近距離的感知,這可能是軟件定義車輛未來的樣子。
比如說,它能提前發現停車位,讓司機能一次性就準确停好車,不用再多次嘗試或者錯過停車位。這些雷達體積小巧,可以裝在任何有油漆的保險杠裏。配合攝像頭,它們能給司機提供一個清晰的 360 度全景視圖。這個雷達視覺停車系統不僅能替代傳統的超聲波傳感器,還能提供更好的設計和性能,同時還滿足了新車評估計劃(NCAP)的安全标準。
Ladder tech 也發布了類似的産品解決方案。
此外,這次展會還展示了對弱勢群體的關注,如專爲老年人、幼童和聽力障礙人士設計的雷達技術,反映出技術廠商對社會責任的重視。
比如 AKM 推出的新款 60 GHz 毫米波雷達收發器集成電路(IC)AK581x,提供精準、高分辨率的檢測,并達到車規級的可靠性。與 Pontosense 的創新軟件配合使用時,它能在幾秒内無線檢測到車内遺留的兒童,旨在超越當前全球針對兒童存在檢測(CPD)的車輛法規和标準。
本次電子消費展帶來了各個方向的雷達技術創新,随着技術上種種突破、軟硬件生态發展及應用多樣化創新,人們将迎來更安全、更智能的未來出行。