近日,Twitter博主Greetheonly曝光了特斯拉全新HW4.0硬件,預(yù)計將接入4D毫米波雷達。同時,特斯拉近日也向歐洲監(jiān)管機構(gòu)提交的車輛變更申請,證實最新自動駕駛硬件HW4.0即將量產(chǎn)上車。據(jù)悉,在即將到來的HW 4.0硬件系統(tǒng)中,特斯拉配置了一枚高精度4D毫米波雷達。
一直以來,“幽靈剎車”現(xiàn)象成為特斯拉被詬病的主要問題之一,也確實帶來了很多安全問題。在“幽靈剎車”現(xiàn)象中,特斯拉曾配置的性能較差的ARS-4B毫米波雷達是造成該現(xiàn)象的重要促成因素。這也導(dǎo)致了特斯拉在2021年放棄了毫米波雷達之后,又提出“100%視覺方案”,一度還引起業(yè)界對其“純視覺方案”的廣泛關(guān)注。
不過,此前也很多業(yè)內(nèi)人士分析,特斯拉并非真的放棄毫米波雷達,而是暫時放棄低性能版本的毫米波雷達。那么,特斯拉重新啟用毫米波雷達,特別是從3D毫米波雷達升級到4D毫米波雷達,也是一個很合理的解釋。實際上,從特斯拉一貫綜合平衡成本和功能的做法,我們也可以看出,特斯拉可能也在試圖采用一顆4D毫米波雷達,以最低限度的成本來改觀當(dāng)前存在的一些行車安全問題。
為何要選擇4D毫米波雷達?
在智能汽車視覺技術(shù)發(fā)展路徑上,主要有“攝像頭+雷達”和“攝像頭+算法”兩種方案,而特斯拉特立獨行選擇了“攝像頭+算法”這種純視覺的方案。
2022年10月,特斯拉還突然宣布:即將采用100%純視覺方案,即采用攝像頭+算法的方案,裝配攝像頭在車上,包括主視野攝像頭、魚眼鏡頭(視野120度、拍攝交通信號燈、和較近的障礙物,適合低速場景)、長焦距鏡頭、側(cè)方前視攝像頭、側(cè)方后視攝像頭。
但特斯拉于2022年12月提交的一份材料顯示,2023年將有一款新的雷達將重新上車。當(dāng)時的相關(guān)文件顯示,這款重新上車的雷達為非脈沖汽車毫米波雷達,業(yè)界推測其或為一顆4D成像雷達。實際上,特斯拉還曾于2022年6月7日向美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)注冊了一種新型高分辨率雷達(High Resolution Radar, HD Radar),也就是毫米波成像雷達。這也代表特斯拉在純視覺方案上仍然沒有堅定的立場。
那么,特斯拉為何要選擇4D毫米波雷達呢?
據(jù)悉,4D毫米波雷達的“4D”是指在原有距離、方位、速度的基礎(chǔ)上增加了對目標的高度維數(shù)據(jù)解析,能夠?qū)崿F(xiàn)“3D+高度”四個維度的信息感知。
相對傳統(tǒng)毫米波雷達,4D毫米波雷達廣視角、高分辨、能探測靜物等優(yōu)勢,具體體現(xiàn)如下:一是傳統(tǒng)毫米波雷達無法獲取高度信息,4D毫米波雷達有效地彌補了這一點,部分產(chǎn)品垂直視場角可達30度,能夠有效偵測立交橋、限高桿、路牌等障礙物;二是4D雷達探測更加精準,分辨率可以做到小于1度,精度小于0.1度;三是4D雷達可以識別靜止障礙物。4D雷達由于點云密集,可以對靜止點進行識別。
也就這是說,4D成像雷達使用多輸入多輸出(MIMO)天線陣列對周圍環(huán)境進行高分辨率感知,在距離、速度、方位的三維信息基礎(chǔ)上增加了高度信息,并在角度、速度分辨率均有所提升,可初步判定靜止物體與車輛的位置關(guān)系,彌補了傳統(tǒng)毫米波雷達的性能短板。據(jù)悉,通過前置1顆4D毫米波雷達能夠基本涵蓋毫米波&激光雷達的功能,滿足L2+層級的安全需求。
這有可能是特斯拉對其新能源汽車存在的安全問題的一種技術(shù)功能彌補措施,比如最近特斯拉就召回多達362758輛配備了全自動駕駛測試版軟件或尚未安裝的汽車。
當(dāng)然,特斯拉采用4D毫米波雷達,在實現(xiàn)更安全智能駕駛的同時,還不用大幅提升整車成本。據(jù)悉,4D毫米波雷達價格在1500-2000元左右,短期內(nèi)遠低于激光雷達,也不會對特斯拉各大車型的成本產(chǎn)生很大的影響。
“4D毫米波雷達”概念被帶火
最近,有媒體報道,特斯拉上海工廠的部分生產(chǎn)線將停產(chǎn)到 2 月底。而據(jù)彭博社新聞透露,特斯拉上海工廠部分生產(chǎn)線停產(chǎn)并非銷量問題,而是對全新Model 3調(diào)整生產(chǎn)線,預(yù)計3月1日特斯拉投資者活動日會宣布新款Model 3的全新改款車型。
根據(jù)Twitter博主Greetheonly的爆料,本次新款Model 3可能將從自動駕駛能力上進行升級,即特斯拉第四代自動駕駛硬件在感知、算力方面都會有重大升級。其中,在感知方面,新款Model 3攝像頭數(shù)量將增加3顆,從原來的9顆攝像頭增加至11顆攝像頭,分辨率也提升至最高800萬像素,具備360環(huán)視功能,同時新增4D毫米波雷達。
據(jù)悉,這款雷達很可能就是由以色列初創(chuàng)公司Arbe-Robotics提供的代號“Phoenix(鳳凰)”的雷達,探測距離可達300米,是特斯拉原有毫米波雷達探測距離的2倍。同時,新雷達可探測高度,這意味著可以分辨物體形狀,作用與激光雷達類似,但價格更低,并且該毫米波雷達具備加熱接口,更有利于應(yīng)對惡劣天氣。
實際上,早在2020年,就有黑客破解特斯拉的軟件更新發(fā)現(xiàn)其軟件代碼中添加了名為“鳳凰(Phoenix)”的新雷達選項。而Phoenix是Arbe-Robotics的雷達芯片組解決方案。2022年特斯拉在向FCC提交的測試報告中的測試軟件也叫Phoenix。因此,這也證明特斯拉在4D毫米波雷達上與Arbe-Robotics有很長時間的合作。
在感知方面,新款Model 3算力方面提升2-3倍,預(yù)計將達到400-500TOPS,從行業(yè)角度看,已經(jīng)具備支撐L4級自動駕駛的潛力。
那么,以上信息印證了特斯拉采用4D毫米波雷達的可能性。
目前,特斯拉采用4D毫米波雷達已經(jīng)帶動了“4D毫米波雷達”概念漲停,預(yù)計將利好射頻前端、信息處理系統(tǒng)以及后端算法。據(jù)蓋世汽車研究院,射頻部分占比約40%,其中MMIC(25%)、PCB(10%)、其他(5%)。信息處理系統(tǒng)DSP占比10%,后端算法占比最高達50%。
申萬宏源認為,4D毫米波雷達未來可能代替短距激光雷達,做到感知成本的降低,促進高階智駕滲透率提升帶來行業(yè)的規(guī)模效應(yīng)。同時,據(jù)高工智能汽車研究院預(yù)計,2023年中國乘用車市場前裝4D毫米波雷達將突破百萬顆,到2025年4D成像雷達占全部前向毫米波雷達的比重有望超過40%。而國信證券預(yù)計到2025年全球毫米波雷達市場規(guī)模將達到384億元,復(fù)合增長率為25.5%。
“純視覺方案”是一種商業(yè)選擇
盡管特斯拉在新款車型上采用4D毫米波雷達,但要實現(xiàn)智能駕駛往L3以上智能硬件配置方案仍然有升級安全冗余必要性。一直以來,特斯拉都比較重視成本,比如一體化壓鑄技術(shù)、純視覺方案都是其壓低整車成本的重要手段,也是其敢于向競爭廠商舉起“價格屠刀”的底氣。
而此次特斯拉采用4D毫米波雷達絕非完全旨在提升車輛安全性,更大可能是平衡了成本和功能需求,做出的最佳化的選擇。這也是為什么特斯拉一直不愿采用高成本的激光雷達,而用攝像頭+算法替代的根本原因。
中信建投表示,相對傳統(tǒng)毫米波雷達,4D毫米波雷達有望成為高階自動駕駛的優(yōu)質(zhì)傳感器選項。不過,未來,特斯拉或者其他廠商要實現(xiàn)高階的自動駕駛,攝像頭+雷達的方式還是非常有必要的。特斯拉“重拾”雷達方案也表明,當(dāng)前純視覺方案還難以滿足安全冗余需求。
在自動駕駛技術(shù)上,目前業(yè)界基本上形成共識,即無法依靠單一的傳感器件一統(tǒng)天下。那么,毫無疑問,4D毫米波雷達可能會在部分功能替代昂貴的激光雷達,但多傳感器融合仍是未來大勢所趨,特別是在未來高階智能駕駛上。未來,隨著高階ADAS滲透率不斷攀升,激光雷達、4D成像雷達等傳感器市場將保持高速成長。
目前,越來越多廠商已經(jīng)進入4D毫米波雷達領(lǐng)域,比如大陸、采埃孚、博世、安波福等傳統(tǒng)Tier 1;Waymo、Mobileye、華為等自動駕駛方案公司;傲酷、Arbe、幾何伙伴、楚航科技、森思泰克等初創(chuàng)公司。而在特斯拉之前,4D毫米波雷達也已經(jīng)在飛凡R7以及深藍SL03上量產(chǎn)搭載。
不過,從技術(shù)進度來看,目前4D毫米波雷達現(xiàn)在還位于發(fā)展的早期,還存在諸多問題,比如技術(shù)及工程層面的難題、缺乏國家標準、性價比還不夠高。有業(yè)內(nèi)人士指出,4D毫米波80%難點在算法,20%在硬件,并且從線陣到面陣的天線布局、雷達工作波形、硬件PCB板的設(shè)計等均是設(shè)計難點。
3月1日是特斯拉2023年投資者日。在此次投資者日上,特斯拉大概率會發(fā)布標配4D毫米波雷達的新款車型。如果4D毫米波雷達真的出現(xiàn)在新款車型上,那么也意味著,特斯拉徹底放棄了純視覺路線。
因此,綜合以上內(nèi)容,我們也可以這樣理解,特斯拉從來都不是一個技術(shù)擁躉者,而自始至終都是一個極力平衡成本與功能的“高度商業(yè)化”的企業(yè)。那么,此前出現(xiàn)的安全問題,我們可以從其一貫極度控制成本的角度來理解,或者從來都不存在什么“純視覺方案”,純粹是一個商業(yè)行為的選擇。
編輯:黃飛
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