2024 CES 盘点：雷达技术如何改写未来出行

一年一度的电子消费展刚刚在拉斯维加斯谢幕,这是全球消费电子行业最大的活动之一,已经延续了四十多年。

许多改变了人们生活的电子用品都是首次在CES上展出,比如说摄影机、高清电视、平板电脑等等。这些技术不仅仅推动了电子行业的创新,也带动了诸多领域的发展。

今年的CES上,雷达领域创新技术频现,从超高清雷达、4D毫米波雷达到新一代与挡风玻璃集成的激光雷达,全世界雷达厂商展示的突破性技术为人们描绘了更智能、更安全、更有效率的未来出行图景。

雷达技术全面升级,4D毫米波雷达获关注

首先,雷达技术领域实现了多方面的突破。

目前量产的激光雷达以ToF测距为主,占据了乘用车ADAS领域出货量前三名、来自中国的主要激光雷达厂商纷纷发布了他们的新一代产品,在探测距离、点云密度等方面带来突破。

而具有更强抗干扰能力的FMCW技术由海外企业如Aeva领衔,推出Aeva Atlas ™,首款专为大规模生产汽车应用而设计的 4D LiDAR 传感器。Atlas在添加速度信息后从3D升级至4D,为帮助 OEM 厂商通过解决具有挑战性的用例,为车辆配备先进的安全性和高速公路自动驾驶功能。

Aeva 在 2024 CES上推出了Atlas FMCW 激光雷达传感器,并宣布首位客户戴姆勒卡车

Cepton则采用独家的MMT微动技术,同样发布了旗舰汽车激光雷达Ultra,实现10%反射率下最远300m的探测范围。

另一方面,毫米波雷达在过去往往作为辅助传感器,而在迎来4D成像毫米波雷达升级后,填补了辅助毫米波雷达和高成本激光雷达之间的空白,预示着它可能成为自动驾驶领域的关键感知技术。随着Elon Musk强力推崇、Tesla正式引入传感器方案,这一创新也逐步走入大众视野,本次在CES上获得了前所未有的关注。

其中,傲图科技就是CES上最受关注的4D成像毫米波雷达厂商之一。傲图科技由中国团队创立,在展会中心区域展出了他们的第二代4D成像毫米波雷达Altos V2,其性能媲美激光雷达,但价格仅为其十分之一。

傲图科技展位,位于LVCC主会馆中心位置

“目前自动驾驶正在往更高性能、更可靠、更普及的方向发展,4D成像毫米波雷达是一个巨大的机会。”傲图科技创始人及CEO牛力表示。

他介绍道,当前,在L2及L2+辅助驾驶领域,高性能的解决方案造价高昂,车厂、智驾供应链企业利润稀薄;前视一体机成本低,但功能可靠性差强人意。未来的L4级别无人驾驶还有大量corner case(极端情况)有待发现和解决……高性能且廉价、可靠的硬件可以解决这些痛点。

而本次傲图科技在CES上展示的这款前向雷达是全球首个非 FPGA 可量产4D毫米波雷达,基于 TI(德州仪器) TDA4 完成4片级联设计,能够大幅提升感知效果及探测范围,探测距离最高可达600米,单帧准确测速,拥有极高的角分辨率与点云密度、极低的噪点水平。同时,具有优秀的成本效益和可靠性,价格仅为激光雷达的1/10。这也意味着,其高质量点云,将以极低的成本,大大增强自动驾驶汽车在复杂环境下的感知能力,提升其在corner case中的表现。

“4D成像毫米波雷达能够在辅助驾驶和无人驾驶方面都发挥作用,具备优秀的商业可行性,有巨大的机会。”牛力说道。

近年来,随着自动驾驶级别的提高,4D 毫米波在各级别自动驾驶方案中均得到更多应用。据Yole 预测,4D 毫米波雷达 2021 年-2027 年复合增长率将达到 48%,4D 成像雷达 CAGR 将达到 109%。

配套技术日臻完善

在硬件和软件方面,针对雷达的各项升级也在不断推动这一重要感知产品的进化。

例如,TI推出了全新的单芯片设计方案,AWR2544 77GHz 毫米波雷达传感器芯片,有助于提升高级驾驶辅助系统(ADAS)的性能,这也是行业首款针对卫星雷达架构的产品,通过改善ADAS中的传感器融合和决策能力,实现更高层次的自动化。此外,TI还新推出的DRV3946-Q1和DRV3901-Q1驱动芯片,支持电池管理和动力系统的功能安全性。

今年CES,韩国唯一的激光雷达芯片企业SolidVue也亮相会场,展示了他们的最新产品,150m长距固态激光雷达芯片,同样采用单芯片设计。

其他企业也为4D成像毫米波雷达做了种种软硬件准备。

比如NXP,发布了其28纳米的汽车雷达单芯片系列的新产品SAF86xx,针对分布式雷达架构,专为ADAS设计。SAF86xx单芯片整合了高性能雷达收发器、多核雷达处理器及MACsec硬件引擎,确保通过汽车以太网的数据通信安全先进。NXP表示,结合其S32高性能处理器、车辆网络连接和电源管理,这个全套系统解决方案将为高级软件定义雷达的发展铺平道路。

再比如在CES上获创新奖的Ambarella——他们宣布推出全球首款集中式4D成像雷达架构,首次对原始雷达数据进行中心处理,并与其他传感器输入(包括摄像头、激光雷达和超声波)进行深度融合。它结合了Ambarella高效的5nm CV3-AD685 AI中央领域控制器系统级芯片(SoC)及其Oculii™自适应AI雷达软件。通过软硬件结合的架构优化,提升AI处理性能,实现尽可能低的能耗。

此次CES上,上文提到的傲图科技不仅展示了优异的点云效果,同样也提供了基于强大点云的功能示例,如道路目标的聚类和跟踪,基于雷达点云的三维建图和占位格栅图等。

整车合作加速、多样化应用创新

在这次CES上,雷达技术在整车合作和应用创新方面也呈现多样化态势。

各个激光雷达企业正在加速上车。激光雷达厂商Innoviz也在本次CES上宣布,其激光雷达已搭载在宝马i7车型上,目前德国消费者已经可以订购。另一知名激光雷达企业Luminar也在CES上宣布了与整车厂合作的新进展。

除了整车合作以外,围绕雷达应用的创新也层出不穷。多家雷达厂商展示了激光雷达与挡风玻璃集成的设计,如Opsys和Canatu,探索激光雷达应用在不同车辆部件的可能性。

Opsys与日本汽车玻璃供应商Wideye合作,将真实固态扫描激光雷达传感器集成到挡风玻璃上,并在今年CES上展出了这款挡风玻璃原型,其传感器在完全符合汽车挡风玻璃标准下做到了无缝集成。

传统零部件厂商如Continental则发布了雷达视觉停车系统,通过结合高清的全景雷达和摄像头,让车辆在停车时能对周围环境做出精准和近距离的感知,这可能是软件定义车辆未来的样子。

比如说,它能提前发现停车位,让司机能一次性就准确停好车,不用再多次尝试或者错过停车位。这些雷达体积小巧,可以装在任何有油漆的保险杠里。配合摄像头,它们能给司机提供一个清晰的360度全景视图。这个雷达视觉停车系统不仅能替代传统的超声波传感器,还能提供更好的设计和性能,同时还满足了新车评估计划(NCAP)的安全标准。

Ladder tech也发布了类似的产品解决方案。

此外,这次展会还展示了对弱势群体的关注,如专为老年人、幼童和听力障碍人士设计的雷达技术,反映出技术厂商对社会责任的重视。

比如AKM推出的新款60 GHz毫米波雷达收发器集成电路(IC)AK581x,提供精准、高分辨率的检测,并达到车规级的可靠性。与Pontosense的创新软件配合使用时,它能在几秒内无线检测到车内遗留的儿童,旨在超越当前全球针对儿童存在检测(CPD)的车辆法规和标准。

本次电子消费展带来了各个方向的雷达技术创新,随着技术上种种突破、软硬件生态发展及应用多样化创新,人们将迎来更安全、更智能的未来出行。