4D决战,毫米波雷达等待新王

发布时间:2024-06-26  

五年前,一位毫米波雷达从业者前往南京,去测试大陆集团的ARS 408前雷达。


“我们在南京的路上走了一公里,由于龙门架太多,基本上每一百米刹车一次。不断地刹停。”这位从业者向《出行百人会/AutocarMax》回忆。


ARS 408前雷达,是当时大陆集团第三代雷达产品中,性能最好的一款,可以辅助实现AEB功能。频频刹停,正是由于无法检测到龙门架等高度信息,故将其误认为地面障碍物。


不止那款408前雷达,传统毫米波雷达都有这样的局限,即,无法感知高度信息。


毫米波雷达需要提升自身性能。


2021年,大陆集团的第五代4D成像雷达量产上市,增加了对垂直信息的检测,点云精度、分辨率更高,可以对道路上的树木轮廓进行清晰呈现。只不过,由于它基于四颗芯片,成本也摆在那里。

为降本,去年大陆集团又推出第六代毫米波雷达,基于单芯片,且同样有垂直信息。


不久前,我们在搭载第六代毫米波雷达产品的监视器上看到,第六代毫米波雷达中的ARS620,已经可以感知到栅栏、树木、路牌等目标,点云虽没有上一代4D成像雷达产品那么密集,但层次落差已比较明显。


降本,提升性能,大陆集团所行之事是技术发展的缩影。在这个过程中,海内外Tier 1之间的混战成为另一条主线。


最开始是角雷达,后来战火烧至前雷达,再引到4D毫米波雷达。


几年间,国际Tier 1丢了一些传统毫米波雷达的城池,但又凭借新产品,为整个行业踏出生机。国内公司确实趁乱抢下了一些蛋糕,但同样来到高阶智驾的大变革前。


4D毫米波雷达是不是决战的光明顶?在降本和点云提质的双杀下,是巨头涅槃,还是新王诞生?而4D毫米波雷达最终能否在高阶智驾终局上与激光雷达顶峰相见?


混战4D毫米波雷达


围绕降本、提升性能的乱斗,淋漓尽致体现在4D毫米波雷达上。


2021年,大陆集团首个4D毫米波雷达量产上市,开辟新战场。之后,博世、安波福、采埃孚等进场。


国内森思泰克、福瑞泰克等的4D毫米波雷达产品,也陆续上线。


今年,还迎来一个大BOSS,华为。“我们的雷达有20Hz的扫描频率,可以更快发现目标。面对鬼探头、电瓶车等,可以更快早发现,减少碰撞损失。”不久前,  问界M7 ( 参数 | 询价 )  Ultra发布会上,余承东说。

华为还宣布国内首发4D毫米波雷达,技术路线、参数表现方面,与大陆集团第六代毫米波雷达基本一致。


一个坏消息是,如今的4D毫米波雷达尚无法说服主机厂。


因为,垂直信息达到何种精度,行业并没有明确标准,让这一产品领域难免有些混乱。


去年的一场小范围分享中,某主机厂孵化的国内智驾公司高管表示, “一些所谓的4D毫米波雷达,其实是3D点云稍微稠密了一点。”


大陆集团的态度也侧面验证了这一点。


虽然推出的第六代毫米波雷达可以提供垂直信息,但由于尚未达到自己上一代的4D毫米波雷达点云精度标准,所以内部一直叫3.5D,命名方式极为谨慎。


当然,这家Tier 1,在第六代产品里规划了4D毫米波雷达,只不过目前仍未达到量产阶段。


4D毫米波雷达普及不顺,国际Tier 1巨头没做好,国内玩家也没发展起来。背后有两大原因。


一是性价比不够高。


做4D毫米波雷达,主流方案采用4发4收,拿出一根天线做纵向,虽然可以发现目标物在高处还是地面,但无法做立体成像,主机厂认可度不高。


有方案采用6发8收,通过几根天线看向空中。如此可以形成立体点云,但功耗、价格都要更高,同样难被采用。


二是,4D毫米波雷达的点云究竟如何使用,行业方案尚不成熟。


4D毫米波雷达和激光雷达的点云有很大不同。激光雷达点云相对规整,算法一致,更容易和视觉进行融合。4D毫米波雷达点云具有随机性,存在闪烁、飘动,并非一对一的关系,想要做点云级融合,算法上难度不低。


Tier 1擅长把点云变成目标,即便点云质量差一些,分类也会非常准确。仍以大陆集团为例,ARS 408的点云相对一般,但是目标出来后,很稳定,有一百多种分类。


但是,要把点云和视觉的像素点进行融合,大家都还要继续探讨。


“现在没有哪家能真正把点云用好,真正用起来的都是目标级。我们和Momenta、大疆车载等头部算法公司谈过,它们也是只要求提供目标就够了。”一位大陆集团毫米波雷达产品人士告诉《出行百人会/AutocarMax》。


大陆集团商业模式灵活,既擅长传统的目标识别,也可以把点云集成到客户或者其他一级供应商的域控中。


“点云是非常高性能的数据,在复杂场景下应用越来越多。过去15年多,用到是目标的识别,现在点云越来越重要。对于L2和L2+,点云的重要性开始凸显。”


智驾公司内部很纠结,认为4D毫米波雷达既没有大幅提升整车感知,又没有带来降本,从应用贡献的维度看,也不如激光雷达。


想要自我革新的毫米波雷达公司,需要多层面解决客户质疑。


解题,赴宴高阶智驾


毫米波雷达公司的解题思路,首先是,要把性价比提上去,然后再提升点云质量。


上述毫米波雷达高管人士称,“现在4D毫米波雷达每帧的点云是一两千点,不太密集。如果提到每帧一两万点,5个4D毫米波雷达每秒钟可以做到一百万点,点云才称得上密集,有实质性的提高。”


之后,便是各显神通,寻找应用场景。


比如,在AEB功能中,视觉偶尔无法识别到异形物,激光雷达能识别到,但有效距离通常只有100米,100-200米之间点云便开始稀疏,留不出反应时间。


4D毫米雷达探测距离远,不受天气等影响,可以尝试将点云和AEB功能进行结合。


城市NOA功能中,在城中村,在人流密集处、天气不好时,毫米波雷达的点云非常高,可以帮助视觉做更好的NOA。


自动泊车功能也是机会。遇到上下层的金属停车位时,依赖视觉、超声波雷达均有所困难,4D毫米波雷达有机会一展拳脚。

低成本的城市记忆行车,也是毫米波雷达的未来方向之一。大陆集团、安波福等国际Tier 1,均在研发基于雷达的BEV模型。


安波福主动安全及用户体验中国区总经理唐海宜透露,毫米波雷达基于毫米波反射回来的信号特征形成点云,由于有噪声,所以需要设一个阈值,过滤掉大量信息。这是传统的Rule-base。


不过,这些被过滤掉的信息背后隐藏着很多有用的感知、侦测、目标分类等等有价值的信息。机器学习会利用这些被过滤掉阈值之下的点,通过模型处理,提取出很多的特征元素,来转换成识别增强技术。


车企也在积极尝试。


与原来那种摄像头、激光雷达、毫米波雷达齐上车的配置不同,最新的方案是,将摄像头和毫米波雷达配合使用。


蔚来第二品牌乐道的第一款车L60,去掉激光雷达,但搭载了4D毫米波雷达。


“对于车企来说,激光雷达如今的作用,更多在于能否识别到异形障碍物,这项任务4D毫米波雷达绝对可以做。你可以理解为,蔚来在做纯视觉,但是不放心,所以加上了一颗4D毫米波雷达。”上述毫米波雷达公司高管称。


总之,利用好点云,可以介入BEV、端到端等新技术,从而与视觉更好地融合,赴宴高阶自动驾驶。


谁能抢下大蛋糕?


毫米波雷达新的格局未定,这场围绕4D毫米波雷达的乱斗,正等待巨头变革,或新王进场。


猜测谁能最终抢下大蛋糕之前,其实可以重温一段往事。


1999年,大陆集团第一个毫米波雷达上车梅赛德斯-奔驰S级,虽然当时单个毫米波雷达售价大约三四千块,价格不菲,但买得起奔驰S的有钱人并无压力。


同期,博世、安波福、电装等国际Tier 1纷纷进场,开启了辅助实现ACC自适应巡航、碰撞检测等功能的时代大幕。


总部位于德国汉诺威的大陆集团,一开始或许也没想到,自家的毫米波雷达能在20年全球累计交付1亿个。


国际Tier 1过了十多年安稳日子,头部玩家掌握市场份额。这一过程中,每颗毫米波雷达只需要二三百块,降至十分之一不到,功能上,也与摄像头配合,朝着辅助实现高阶智驾的方向发展。


变化发生在几年前,国际Tier 1的蛋糕,开始被偷袭。


“2020年新冠疫情期间,国内毫米波雷达公司开始加速,它们从角雷达产品切入,通过价格、服务优势,再加上国际Tier 1出现供货危机,一路抢夺份额。”一位毫米波雷达公司高管告诉《出行百人会/AutocarMax》。


有志于垂直整合的车企,同样没闲着。


比亚迪原本从博世等采购毫米波雷达,2016年开始通过旗下弗迪科技展开布局。2022年底,弗迪角雷达出货量突破百万颗,接住了比亚迪的大部分产品线需求。

到2023年一季度,高工智能汽车研究院监测数据显示,期内中国市场(不含进出口)前装标配搭载角雷达交付208.51万颗。其中,森思泰克首次超过博世,占据自主品牌搭载角雷达交付量首位,市场份额超过20%。


彼时,格局变为海拉、安波福、Veoneer排名前三位,森思泰克、福瑞泰克、华为三家中国供应商进入前十。


接着,战场又转移到前雷达领域。


角雷达由于主要用于ACC、BSD盲区监测等功能,国产替代相对容易。当国际Tier 1没有货、价格贵时,车企愿意采用国产方案。


但对于前雷达,由于主要用作AEB,涉及安全性、置信度等,且AEB有出现漏检、误刹等风险,责任重大,行业不相信国内公司,只信任有着十几二十年经验积累的国际Tier1。


更深层原因,这些国际Tier 1的前雷达已足够便宜,两三百块钱一颗,本土公司很难卷得动。车企用脚投票,更倾向选择国际Tier 1的现成产品。


在传统前雷达战场短暂交锋且落败后,便有了本土供应商瞄向4D毫米波雷达,与国际Tier 1的遭遇战。


角雷达,传统的前雷达的商战故事,说明毫米波雷达领域的竞争,仍然跳不出性能、成本、算法、经验等维度。现在来到4D毫米波雷达,一场无法躺平的新乱斗再次上演。


结语


毫米波雷达乱斗这几年,国际Tier 1市场份额有所松动,但主导地位仍在,这是时间、经验、技术共同形成的结果。


真正高性能的4D毫米波雷达,还没人展现出压倒性优势。


国际Tier 1一侧,热切希望凭借新产品,参与到智能化下半场盛宴。国内玩家,也在伺机而动,要凭借算法、量产等先发优势,复现角雷达的强悍攻势。


有趣的是,同一时期激光雷达倒是不断攻城略地,根本原因在于,功能、成本、体验证明了自身价值。


未来两三年内,也许大家有幸看到格局初定。


文章来源于:电子工程世界    原文链接
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