汽車線路板廠了解到,近幾年,自動(dòng)駕駛始終是一個(gè)熱門(mén)話題,自動(dòng)駕駛層級(jí)的不斷提升對(duì)傳感器的要求有著新的變化,比如在數(shù)量上的增加,在分辨率上的提升等。


目前自動(dòng)駕駛傳感器還是多傳感器融合的方案較為常見(jiàn),其中,以激光雷達(dá)為主還是毫米波雷達(dá)為主一直頗受爭(zhēng)議,汽車?yán)走_(dá)線路板廠深深給大家對(duì)比一下毫米波雷達(dá)與激光雷達(dá)。 在詳細(xì)對(duì)比之前我們可先粗略看下兩者的對(duì)比圖,如下所示:

簡(jiǎn)單來(lái)講,探測(cè)精度激光雷達(dá)勝于毫米波雷達(dá),抗環(huán)境干擾能力毫米波雷達(dá)勝于激光雷達(dá),抗電磁干擾激光雷達(dá)勝于毫米波雷達(dá),價(jià)格毫米波雷達(dá)勝于激光雷達(dá),這一對(duì)比,不分伯仲。 不過(guò)目前為提升毫米波雷達(dá)的分辨率,提高其探測(cè)距離,各毫米波雷達(dá)企業(yè)相繼推出4D毫米波雷達(dá)產(chǎn)品,該產(chǎn)品相對(duì)于激光雷達(dá)來(lái)講,或許有一定的優(yōu)勢(shì),如后給大家詳細(xì)介紹一下他們的性能對(duì)比。
一、工作原理
從工作原理上來(lái)講,激光雷達(dá)和毫米波雷達(dá)基本類似,都是利用回波成像來(lái)構(gòu)顯被探測(cè)物體的,就相當(dāng)于人類用雙眼探知而蝙蝠是依靠超聲波探知的區(qū)別。 激光雷達(dá)是一種利用光波進(jìn)行測(cè)量的主動(dòng)探測(cè)方式。主動(dòng)探測(cè)方式是指探測(cè)系統(tǒng)通過(guò)接收自身發(fā)出的信號(hào)回波來(lái)進(jìn)行測(cè)量,區(qū)別于例如攝像機(jī)等通過(guò)接收環(huán)境光獲取信號(hào)的被動(dòng)探測(cè)方式。激光雷達(dá)通過(guò)測(cè)量激光從發(fā)出經(jīng)障礙物反射到被傳感器接收所經(jīng)歷的時(shí)間,來(lái)計(jì)算障礙物的距離。

MEMS激光雷達(dá)工作原理圖 毫米波雷達(dá)發(fā)射出去的電磁波是一個(gè)錐狀的波束,這個(gè)波段的天線主要以電磁輻射為主。當(dāng)目標(biāo)向雷達(dá)天線靠近時(shí),反射信號(hào)頻率將高于發(fā)射機(jī)頻率;反之,當(dāng)目標(biāo)遠(yuǎn)離天線而去時(shí),反射信號(hào)頻率將低于發(fā)射機(jī)率。由多普勒效應(yīng)所形成的頻率變化叫做多普勒頻移,它與相對(duì)速度V成正比,與振動(dòng)的頻率成反比。如此,通過(guò)檢測(cè)這個(gè)頻率差,可以測(cè)得目標(biāo)相對(duì)于雷達(dá)的移動(dòng)速度,也就是目標(biāo)與雷達(dá)的相對(duì)速度。根據(jù)發(fā)射脈沖和接收的時(shí)間差,可以測(cè)出目標(biāo)的距離。同時(shí)用頻率過(guò)濾方法檢測(cè)目標(biāo)的多普勒頻率譜線,濾除干擾雜波的譜線,可使雷達(dá)從強(qiáng)雜波中分辨出目標(biāo)信號(hào)。

二、探測(cè)精度
從探測(cè)精度上來(lái)講,激光雷達(dá)具有探測(cè)精度高、探測(cè)范圍廣及穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),在精確度方面,毫米波雷達(dá)的探測(cè)距離受到頻段損耗的直接制約(想要探測(cè)的遠(yuǎn),就必須使用高頻段雷達(dá)),也無(wú)法感知行人,并且對(duì)周邊所有障礙物無(wú)法進(jìn)行精準(zhǔn)的建模。這一點(diǎn)就大不如激光雷達(dá)。
三、抗干擾能力
從抗干擾能力上來(lái)講,由于激光雷達(dá)通過(guò)發(fā)射光束進(jìn)行探測(cè),受環(huán)境影響較大,光束受遮擋后就不能正常使用,因此無(wú)法在雨雪霧霾天,沙塵暴等惡劣天氣中開(kāi)啟,而毫米波導(dǎo)引頭穿透霧、煙、灰塵的能力強(qiáng),因此可以在糟糕的天氣中探測(cè),在這一點(diǎn)上毫米波雷達(dá)更勝一籌。
四、價(jià)格
從價(jià)格上來(lái)講,汽車軟硬結(jié)合板廠深深了解到,激光雷達(dá)比毫米波雷達(dá)貴很多,不單單是從本身傳感器的成本來(lái)講,激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)處理單元等配套的相關(guān)也很貴。雖然近幾年來(lái),各激光廠家不斷在降低其成本,激光雷達(dá)的價(jià)格已經(jīng)從10萬(wàn)美元的區(qū)間,下降到了100美元的區(qū)間,但這100美元的產(chǎn)品并非車規(guī)量產(chǎn)雷達(dá),100美元的激光雷達(dá)一般是用于短距盲區(qū)探測(cè),真正車規(guī)級(jí)激光雷達(dá)都在1000美元左右。 毫米波雷達(dá)價(jià)格在100美元以內(nèi),尤其是角雷達(dá),一般來(lái)講就100~200元人民幣,前裝前雷達(dá)向價(jià)格在300~400元人民幣。 總的來(lái)講,激光雷達(dá)數(shù)百美元的產(chǎn)品,大多是使用在L3級(jí)別自動(dòng)駕駛或作為L(zhǎng)4級(jí)別自動(dòng)駕駛盲區(qū)探測(cè)雷達(dá),數(shù)千美元的產(chǎn)品,則可以作為L(zhǎng)4級(jí)別自動(dòng)駕駛的主雷達(dá),用于遠(yuǎn)距離、大范圍的探測(cè)。目前車載量產(chǎn)級(jí)別激光雷達(dá)價(jià)格對(duì)比毫米波雷達(dá)價(jià)格是1000美金對(duì)50美金。

五、搭載情況
自動(dòng)駕駛技術(shù)分為兩種,一種采用攝像頭+毫米波雷達(dá);一種采用激光雷達(dá)。出于成本考慮,L2級(jí)別自動(dòng)駕駛以攝像頭+毫米波雷達(dá)為主。 激光雷達(dá)搭載狀況: 奧迪和法雷奧從2017年就開(kāi)始合作,將法雷奧的SCALA LiDAR集成到奧迪A8中?,F(xiàn)在,激光雷達(dá)也出現(xiàn)在其它車型中,如奧迪A6、A7、Q7和Q8。目前國(guó)內(nèi)未有搭載車規(guī)級(jí)激光雷達(dá)的量產(chǎn)上市車型,不過(guò),9月份上市的小鵬P5將成為首款搭載激光雷達(dá)量產(chǎn)車。 毫米波雷達(dá)搭載狀況: 毫米波雷達(dá)搭載的上市車型還是較為常見(jiàn),現(xiàn)階段,毫米波雷達(dá)已在中高端車型上普及,大眾CC、全新邁騰,沃爾沃XC60、S60、XC90、S90,奔馳C級(jí)、E級(jí)、S級(jí)、R級(jí)、CLS、CL、GLK,豐田皇冠,雷克薩斯GS460、RX350,全新奧迪A8、凱迪拉克CT6等,隨著汽車智能化程度的不斷提升,毫米波雷達(dá)將逐漸從高端車專用普及到幾乎所有車型。如上汽R汽車ES33、蔚來(lái)ET7、2021款理想ONE、斯柯達(dá)明銳PRO、長(zhǎng)安歐尚X7 PLUS、長(zhǎng)城WEY2021款VV6等等。
六、激光雷達(dá)的發(fā)展趨勢(shì):
激光雷達(dá)向著高線束發(fā)展,要做到L4級(jí)別的自動(dòng)駕駛,至少要達(dá)到100線。 激光雷達(dá)逐漸從機(jī)械式到MEMS和純固態(tài)的演進(jìn),PCB廠深深了解到,目前還是MEMS為主,純固態(tài)的激光雷達(dá)還不是很成熟。目前還是以毫米波雷達(dá)為主的自動(dòng)駕駛技術(shù)方案為主。
