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谁将主导未来?毫米波雷达还是激光雷达

来源:远光灯

  发布:cici

关键词:激光雷达 无人驾驶

2018-05-23

 

[搜狐汽车 远光灯]自动驾驶已成为未来最值得期待的汽车科技之一,而作为核心装备的激光雷达也受到了前所未有的关注,因为其具有分辨率高、大信息量、不受可见光干扰的优势。但我们可以注意到,目前主流的自动驾驶方案并未完全抛弃毫米波雷达,这又是什么原因呢?今天我们就来一起聊聊毫米波雷达,它究竟具有哪些优势可以与激光雷达一争高下。

测距原理跟一般雷达一样,即把无线电波发出去,然后接收回波,利用障碍物反射波的时间差确定障碍物距离,利用反射波的频率偏移确定相对速度。目前,比较常见的车载领域的毫米波雷达频段有三类。

24GHz这个频段,目前大量应用于汽车的盲点监测、变道辅助。雷达安装在车辆的后保险杠内,用于监测车辆后方两侧的车道是否有车、可否进行变道。这个频段也有其缺点,首先是频率比较低,另外就是带宽比较窄,只有250MHz。

77GHz这个频段的频率比较高,国际上允许的带宽高达800MHz。这个频段的雷达性能要好于24GHz的雷达,所以主要用来装配在车辆的前保险杠上,探测与前车的距离以及前车的速度,实现的主要是紧急制动、自动跟车等主动安全领域的功能。与24G雷达相比,77G雷达的检测距离远,体积小,更易于安装,功耗低,对于行人和自行车以及物体监测的效果优于24G雷达,这就意味着在更多的应用场景上,它可以提供更安全、更优良的性能。

最后是79GHz,这个频段最大的特点就是其带宽非常宽,要比77GHz的高出3倍以上,这也使其具备非常高的分辨率,可以达到5cm。这个分辨率在自动驾驶领域非常有价值,因为自动驾驶汽车要区分行人等诸多精细物体,对带宽的要求很高,这个频段在未来的自动驾驶领域会有很广泛的应用。

而在波长方面,24GHz毫米波的波长是1.25cm,而77GHz毫米波的波长大概是4mm,毫米波的波长要比光波的波长长1000倍以上,所以它对物体的穿透能力更强。这种可靠性是其他任何传感器难以达成的,所以在ADAS这样一个对安全性、可靠性要求比较高的领域,毫米波雷达拥有很难撼动的地位。

相比起激光雷达,毫米波雷达的探测距离可以轻松超过200米,而激光雷达一般不到150米。在高速行驶的场景里,毫米波雷达更适合。

其次,由于激光雷达在收发器和组装工艺要求高,所以成本比较难降下来。而毫米波雷达因为它是硅基的芯片,没有特别昂贵和复杂的工艺,所以毫米波雷达成本更具优势。毫米波雷达目前的价格大概在1.5千左右,而激光雷达的价格目前仍然是以万作为单位计算的。并且由于激光雷达获取的数据量远超毫米波雷达,所以需要更高性能的处理器处理数据,更高性能的处理器同时也意味着更高的价格。所以对于工程师而言,在简单场景中,毫米波雷达仍然是最优选择。

但是,毫米波雷达的缺点也十分直观,探测距离受到频段损耗的直接制约,无法感知行人,并且对周边所有障碍物无法进行精准的建模。而对于毫米波雷达的市场前景,一辆车上会搭载3-8颗毫米波雷达,目前奔驰的高端车上也已经安装了7颗。未来几年,车载毫米波雷达的市场规模将不容小觑。

激光雷达目前还有一个非常重要的技术是固态激光雷达,它实际上与传统雷达、毫米波雷达是一脉相承的,固态激光雷达实质上就是调整每个发射和接收单元的相位,毫米波雷达也是同样的原理,只不过毫米波雷达是对电磁波进行操作,器件的实现难度要比对光的频段上进行相位的改变的难度低很多。未来,固态激光雷达与毫米波雷达相结合或许是个不错的选择。

总结:毫米波雷达是很难被取代的传感器,虽有不足之处,但全天候的工作状态是最大优势。其测速、测距的精度要远高于视觉传感器,与激光雷达相比,穿透力会更好。但是整体来讲,这并不冲突,因为未来会走向融合的趋势,特别是针对自动驾驶驾驶,毋庸置疑三大传感器会相互融合。