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、平板電腦等等。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為人們描繪了更智能、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。

目前量產的激光雷達以ToF測距為主,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產品,在探測距離、點云密度等方面帶來突破。

而具有更強抗干擾能力的FMCW技術由海外企業如Aeva領銜,推出Aeva Atlas ?,首款專為大規模生產汽車應用而設計的 4D LiDAR 傳感器。Atlas在添加速度信息后從3D升級至4D,為幫助 OEM 廠商通過解決具有挑戰性的用例,為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的探測范圍。

另一方面,毫米波雷達在過去往往作為輔助傳感器,而在迎來4D成像毫米波雷達升級后,填補了輔助毫米波雷達和高成本激光雷達之間的空白,預示著它可能成為自動駕駛領域的關鍵感知技術。隨著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眾視野,本次在CES上獲得了前所未有的關注。

其中,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,但價格僅為其十分之一。

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級別無人駕駛還有大量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 可量產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范圍,探測距離最高可達600米,單幀準確測速,擁有極高的角分辨率與點云密度、極低的噪點水平。同時,具有優秀的成本效益和可靠性,價格僅為激光雷達的1/10。這也意味著,其高質量點云,將以極低的成本,大大增強自動駕駛汽車在復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,隨著自動駕駛級別的提高,4D 毫米波在各級別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 年復合增長率將達到 48%,4D 成像雷達 CAGR 將達到 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產品的進化。

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產品,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,展示了他們的最新產品,150m長距固態激光雷達芯片,同樣采用單芯片設計。

其他企業也為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產品SAF86xx,針對分布式雷達架構,專為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,確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將為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?自適應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云效果,同樣也提供了基于強大點云的功能示例,如道路目標的聚類和跟蹤,基于雷達點云的三維建圖和占位格柵圖等。

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態勢。

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,將真實固態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標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確停好車,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里。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)的安全標準。

Ladder tech也發布了類似的產品解決方案。

此外,這次展會還展示了對弱勢群體的關注,如專為老年人、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,它能在幾秒內無線檢測到車內遺留的兒童,旨在超越當前全球針對兒童存在檢測(CPD)的車輛法規和標準。

本次電子消費展帶來了各個方向的雷達技術創新,隨著技術上種種突破、軟硬件生態發展及應用多樣化創新,人們將迎來更安全、更智能的未來出行。