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Mobileye的自研雷达野望

E4Life 来源:电子发烧友原创 作者:Leland 2022-01-07 09:38 次阅读
今年的CES上,我们已经看到了Mobileye为2024年到2025年这个时间段准备的EyeQ 6L、EyeQ 6H以及EyeQ Ultra芯片。但他们准备的远不仅是芯片而已,还有尚在研发阶段的雷达传感器

前向三路冗余

自动驾驶的传感器三剑客中,有摄像头、雷达和激光雷达。然而从目前的发展趋势来看,摄像头的纯视觉方案以及以激光雷达为主导的方案越来越多,反倒是毫米波雷达、超声波雷达成了陪衬,甚至被特斯拉这样的厂商直接抛弃。

Mobileye可以说是仍在坚持三者混用的自动驾驶厂商之一,虽然2019年与采埃孚共同研制了100°的ADAS摄像头,但Mobileye的自动驾驶方案所用到的雷达方案仍然是第三方的。比如去年Mobileye在IAA上的展示的Robotaxi,车型为蔚来的ES8,传感器选用了3个Luminar的长距激光雷达和6个一径科技的短距激光雷达,甚至没有毫米波雷达,只有激光雷达和摄像头。

目前和未来的雷达子系统对比 / Mobileye

在Mobileye当前的自动驾驶传感子系统中,一个是计算机视觉方案,完全由摄像头来实现。另一个是激光雷达+毫米波雷达的方案,由ToF激光雷达实现360度覆盖,再由毫米波雷达实现360度覆盖。这两套子系统提供了优秀的冗余设计,即便其中一个传感器方案失效也不会影响到整车的ADAS或自动驾驶的安全性。

但这样的方案并非没有缺点,最大也最棘手的问题就是成本。激光雷达的成本可是相当高的,单个激光雷达的成本大约是毫米波雷达的5倍到10倍以上,上文提到的那种单车9个激光雷达配置可以说是奢侈了。这也就是为何Mobileye先从Robotaxi开始推进其自动驾驶方案,消费级车辆根本不会接受或增加这样的成本。而在Mobileye的眼中一个好的方案不仅要随地随行的自动驾驶能力,计算单元加传感器的成本也必须控制在5000美元以下。

从Mobileye CEO Amnon Shashua透露的消息来看,支持L4级自动驾驶的整套ECU,包括EyeQ Ultra芯片,要在1000美元以下。如此一来,传感器的价格怎么说也得做到4000美元以下,那么Mobileye的计划是什么呢?答案就是前向三路冗余。

Mobileye自研的软件定义成像雷达将接替激光雷达的大部分工作,作为单独一套冗余方案,再加上摄像头的方案,这两个传感器负责车外360度范围的感知工作。除此之外只需要一个高精度的前向激光雷达,以此完成前向的三路冗余。

软件定义的成像雷达

去年的CES上,Amnon提到了Mobileye开始投入开发所谓的软件定义成像雷达,今年的CES上他展示了目前的开发进度以及该雷达的性能。这种软件定义成像雷达完全可以通过软件来配置,并通过OTA进行更新,改变它的接收、发射和信号处理等。

软件定义成像雷达 / Mobileye

该雷达内置2304个虚拟通道,具备100dB的动态范围和0.5°x 2°的角分辨率,这些参数已经在去年就公开了,并没有发生变化。但Mobileye究竟能不能替代激光雷达或者摄像头,完成它不擅长的工作呢?Mobileye进行了两组测试

激光雷达输出数据与成像雷达输入给激光雷达的输出数据对比 / Mobileye

第一组测试中,Mobileye训练出了一组神经网络,将成像雷达的数据输出给激光雷达。由上图可以看出,这样生成的数据与激光雷达直接输出的数据没有太大差距。

基于成像雷达点云生成的视频截图 / Mobileye

第二组测试中,Mobileye用另一组神经网络将成像雷达的点云生成出了视频,虽然用这种方法生成的视频存在失真等现象,但由此判断车辆和车道是完全可行的。当然了,这两组测试并不代表这种成像雷达的用法,而是对其数据可靠性的一个证明。

虽然这种软件定义的成像雷达目标是为了替代激光雷达,但这不代表Mobileye就要摒弃激光雷达了。车身上所需的唯一一个前向激光雷达,Mobileye也想做到自研。

FMCW激光雷达

Mobileye早在去年就透露了自研FMCW激光雷达的意向,相关的研发工作也在进一步推进中。凭借英特尔提供的硅光技术,Mobileye在开发难度巨大的FMCW激光雷达上,无疑有着得天独厚的优势。

该激光雷达可以做到600pt/deg^2的点云密度,和300米的测量范围。目前,Mobileye已经完成了首个多通道FMCW激光雷达处理器LiPRO的测试筛选,预计该激光雷达的量产价格在1000美元以下,不过量产时间就要等到2024年了。

Mobileye的蓝图

尽管在各路自动驾驶芯片和传感器厂商的竞争下,Mobileye似乎对造车新势力上的吸引力不算高,但不少老牌车厂却依旧选择了Mobileye,比如现代、福特和宝马等。这些公司看好的不仅是EyeQ芯片,还有Mobileye的REM高精地图和安全方案。

EyeQ Ultra芯片 / Mobileye

Mobileye若是在2024年到2025年的节点上将下两代EyeQ芯片和传感器全部做出来,必然会有更多的厂商选择它的整套自动驾驶方案。当然了,这也是因为Mobileye已经隶属英特尔才能做如此长远的全方位布局,其他芯片与雷达初创公司为了生存下去,必须得先有产品面世。

至于传感器,不少激光雷达厂商都在想尽办法降低成本,但从眼下的局面来看,激光雷达仍然很难降低到摄像头和毫米波雷达的成本,反倒是这套降低激光雷达数量的方案,开辟了一条新的路线。
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