「ボッシュは自動運転LiDARの開発を完全に放棄した。」 ドイツの新聞ハンデルスブラットが報じたニュースは皆さんもご存じかと思います。
ボッシュがLiDARを放棄したのは、MEMS（Micro-Electro-Mechanical-System、微小電気機械システム）技術の研究開発に多額の投資を行ったためで、その複雑さと開発期間の長期化が理由だった。 同社の広報担当者は、「技術の複雑さと市場投入までの時間を考慮し、ボッシュはつい最近、LiDARセンサーのハードウェア開発に追加リソースを投資しないことを決定した」と認めた。
しかし、多くの国内メディアがこの件を報じているが、世界四大巨頭の一つである自動車用ミリ波レーダー「ABCD」として、ボッシュが「決して諦めない」技術、つまり、 77Ghz帯4Dミリ波レーダー。 ここはボッシュの強力な保護機能です。
ボッシュはまた、LiDAR が L3 レベルの自動運転にとって非常に重要であることを認めました。 なぜなら、業界では4Dミリ波レーダーが普及しつつありますが、レーザーレーダーを「置き換える」ことはできないからです。 しかし、最終的に 4D ミリ波レーダーにどのような重要な可能性があり、ボッシュのような巨人がレーザー レーダーを放棄するのではなく、むしろ放棄する価値があるのでしょうか?
「顔」に「新たなお気に入り」が誕生
これに先立ち、別の自動車部品大手ZFもLiDAR競争から撤退したことは言及に値する。 ZFはIbeo（LiDARの「創始者」）に参加するために約1億ドルを投資していたが、Ibeoの破産に伴いZFもLiDARを断念した。
自動車企業という観点から見ると、テスラは非常に早くLiDARを放棄しました。
しかし、今年2月、テスラは欧州規制当局に車両変更申請書で、第4世代オートパイロットハードウェアHW4の今後の生産を明確に提出した。0には高解像度4Dミリ波レーダーが追加された。 以前、テスラはミリ波レーダーと超音波レーダーを撤去し、すべてを可視化しようとしました。
この種の「顔に当たる」こと、業界が沸騰したので、ああ、大きな目もこのことをする必要があります。 そして、4Dミリ波レーダーがにわかに業界の「新たな本命」となった。 不完全な統計によると、少なくとも 20 社近くの地元企業が 4D ミリ波レーダー製品を開発しています。
なぜ？ その理由は、4Dレーダーは従来のミリ波レーダーに比べ、高さ情報が増えることにより、静止物体をより正確に識別できる「画像化能力」が高いためです。 さらに、LiDAR の価格が約 1,{2}} 元であるのに比べ、LiDAR の価格は 6 ～ 7 千ドル、さらには数万ドルに達し、自動車業界の「量」においては、コスト面での優位性は明らかです。
そして、LiDARと比較して、4Dミリ波レーダーは従来のミリ波レーダーの全天候型干渉防止の利点を継承しており、光、煙、塵、霧の影響を受けず、夜間、雨、雪、その他の環境でも正常に動作できます。 、適応力が強いです。
CICC と同様に、4D 画像レーダーはあらゆる面でミリ波レーダーの性能を向上させることができ、ミリ波レーダーが ADAS システムの中核センサーの 1 つになることが期待されており、これは将来のミリ波レーダー開発の重要な方向性となります。波動レーダー。
実は、4Dミリ波レーダーは馴染みのない新しい技術ではありません。2018年末、2大メーカーであるインフィニオンとNXPに対抗するため、テキサス・インスツルメンツTIが4Dイメージングミリ波レーダーのコンセプトを提唱し、発売しました。 AWR2243 FMCW (周波数変調連続波) シングルチップ トランシーバーに基づく、4- チップ カスケード 4D ミリ波レーダー設計ソリューションのフルセット。レーダー開発者にとって最も扱いが難しいアンテナが統合されています。
2020年3月、GoogleのWaymoは、ミリ波レーダーを4D画像レーダーにアップグレードした第5世代の自動運転システム認識プログラムをリリースし、初めて4Dミリ波レーダー技術が車両端に適用された。
そして今年の CES のスピーチで、Intel モービルアイ CEO のアムノン・シャシュア氏は、自動車における 4D イメージングミリ波レーダーの応用シナリオをさらに強調しました。 同氏は、「2025年までに、車の前部を除いて、他の場所には（4D）ミリ波レーダーのみが必要で、LiDARは必要なくなる」と述べた。
「春の川の水は暖かいアヒルが最初に知っています」、実際、国内市場の4Dミリ波レーダーの「ボリューム」はずっと前から始まっています。 また、2022年後半からは4Dミリ波レーダーの「搭載」のペースが加速しており、主な搭載機種はFeifan R7、Deep Blue SL03、Ideal L7などとなっている。 また、一部のモデルはレーザーレーダーと4Dミリ波レーダーの両方を必要とします。
もちろん、その半年以上前の2021年10月には、ボッシュは上海で初めて、最大の検出能力を備えた第5世代ミリ波レーダーSupreme Edition（当時はそう呼ばれていた）を展示していた。距離は 302 メートル、水平視野は 120 度、垂直視野は 24 度です。
同時に、ボッシュの古くからのライバルであるコンチネンタル、ZF、アンバーフォードも手を休めているわけではありません。 たとえば、コンチネンタルグループは世界初の4Dミリ波レーダーARS540を量産しており、ZFの4DレーダーはSAIC定点を取得しています。 当時の国内市場には、Sensitech、Fritz Tektronix、for the Ascension of Science (CubTEK)、Chuan Speed Microwave、その他多くの企業も 4D トラックに参入しました。
2023年までに競争はさらに白熱し、より多くの企業が4Dミリ波レーダーの研究開発と量産に投資することになる。 ちょうど8月15日、WoSai TechnologyのCEO兼創設者であるLi Yifan氏も、個人の立場でAoto Technologyの第1回資金調達ラウンドに参加した。
Aotu の最初の製品である Altos V1 が量産段階に入ったと報告されており、「現在、世界で唯一の成熟した非 FPGA 4- チップ カスケード (12TX、16RX) 4D 画像レーダー製品」をすでに量産段階に入れていると報告されています。 そして、総合的なパフォーマンスでは、業界大手の ZF、Bosch、Continental などの同様の製品のパフォーマンスに劣ることはなく、Altos V1 の価格は前者のわずか 2 分の 1、またはそれよりも低いです。
ボッシュはLiDARを放棄することはできますが、4Dミリ波レーダーを放棄することはありません。 昨年 8 月、ボッシュとスウェーデンの革新的な RF アンテナ技術会社 (GapWaves) は、自動車の高解像度の要件を満たすミリ波レーダー アンテナを共同開発および生産することで合意に達しました。
したがって、冗談めかして「ABCD」（オートリブ、ボッシュ、コンチネンタル、デファイ）と呼ばれる大手企業や、国内トップクラスの新興企業が、この 4D ミリ波レーダーに多額の投資をしており、その将来がどうなるかは明らかです。 。
一晩ではない
テスラは、純粋な視覚プログラムであっても、システムの冗長性として 4D ミリ波レーダーが必要であるという事実を「顔」として利用しました。 さらに、業界ではスマート運転ソリューションとして一般に認識されている「マルチセンサー フュージョン」において、4D 画像レーダーがその中で重要な位置を占めることは明らかです。
ただし、重要な事実は、4D ミリ波レーダーは LiDAR を「置き換える」ことはできず、技術的および LiDAR の異質性が決定されるということです。 もちろん、これは4Dミリ波レーダーの強気相場に影響を与えるものではありません。
4D ミリ波レーダーの利点についてはこれ以上は述べませんが、明確に知っておく必要があるのは、4D ミリ波イメージング レーダーの研究開発と応用は一朝一夕にできるものではなく、最適化と改善を継続する必要がある技術的な困難がまだ多くあるということだけです。 この表からは、4Dミリ波レーダーを量産できる企業はまだ少数派であり、そのほとんどがまだ研究開発段階にあることがわかります。
具体的には、まず第一に、4D レーダーは、ホスト プラントの条件の要件を満たすために同時に複数のインジケーターを必要とし、より良い性能を達成するために、距離分解能、角度分解能、速度分解能を同時に向上させる必要があります。イメージング効果、最終的なイメージングのパワーを示す単一の指標はあまり意味がありません。4D ミリ波レーダーベンダーにとって、「ドアドアが優れている」ことを実現するのは簡単なことではありません。
第二に、4Dミリ波レーダーの技術的利点を最大限に発揮するには、融合前のカメラで行う必要がありますが、4Dミリ波レーダーはチャンネル数、データ量が比較的多くなります。 、および上位の演算要件を融合する前に行うべきビジョンですが、アルゴリズムの問題も含まれており、ミリ波レーダーチップのメモリが限られているため、センサー側の演算は十分ではありません。
したがって、データの点群密度が比較的高い場合は、ドメイン コントローラーで事前融合を行う必要があります。 しかし、これには問題もあります。一方では、4Dミリ波レーダーの高いデータレートとデータ圧縮が集中型アーキテクチャに課題をもたらし、他方では、アンテナとプロセッサ間の信号伝送の帯域幅とレートが低下します。検出精度にも影響します。
したがって、これらの矛盾を解決するには、4D ミリ波レーダー ベンダーは、中央ドメイン コントローラー、またはドメイン コントローラー ベンダーまたはチップ ベンダーの深いバインディングについて十分に深く理解する必要があります。 たとえば、Ambarella Semiconductor (Ambarella) は Oculii Radar (Oculii) を買収し、新世代の 4D 画像レーダーを発売しました。 しかし、これらのコア技術を現時点で制御できる国内企業は少なくとも少数であることがわかっています。
また、前者の融合ではカメラと4Dミリ波レーダーを併用してジョイントキャリブレーションを行う必要がありますが、ジョイントキャリブレーションは困難です。 また、4Dミリ波レーダーには距離情報がありますが、カメラには距離情報がありません。 そうすると、両者を共同校正する場合にどうするかということも大きな問題になります。
さらに、アンテナ チャネルの数とチップ カスケードの問題にも、強力な技術的内容が含まれています。 たとえば、一部の国内企業は主に ABCD の従来の設計経験を参照しており、独自の設計をゼロから行う場合は、シミュレーションとサーバー要件の量だけで 4 チップ カスケード 12T16R (12 送信機チャネル、16 受信機チャネル) アンテナ アレイを参照します。しきい値。
4Dミリ波レーダーのもう1つの問題は、EMC（電子的互換性）を通過することが難しいことです。 その鍵となるのは、外界との干渉（車外の物体や車内のカーラジオなどとの干渉を含む）を回避する方法と、外界からの干渉にどのように対処するかを検討する必要があることです。 ただし、EMC の問題は事前シミュレーションで検出するのが難しく、実験中に発見する必要があります。
LiDAR と比較して、4D ミリ波レーダーは費用対効果が高いと考えられています。 しかし、成熟した3Dミリ波レーダーと比べると、その優位性は現時点ではそれほど顕著ではありません。 したがって、4Dミリ波レーダーは「ウォームアップ」としか考えられず、一部の業界関係者は、成熟するには2-4年かかると信じています。
もちろん、非常に楽観的な人もいます。 Chu Hang Technology CEOのChu Wing Yan氏はメディアとのインタビューで、「ミリ波レーダーは自動車の知覚の戦略的ポイントであり、全天候センシング機能を備えた唯一のセンサーである。これは最も豊富な量の知覚フィードバック、距離、速度を備えている」と述べた。 、すべての角度、水平方向の角度、現在は 4D、将来は 5D、6D、7D になる可能性があります。」
しかし、Chu Wing Yan氏は、4Dミリ波イメージングレーダーの量産には、テストなどのいくつかの問題をまだ解決する必要があることも認めた。 これには、レーダー システムが顧客の要件を満たしているかどうかをテストするための、十分に正確なテスト装置の必要性が含まれます。 しかし、業界には統一された標準的な評価方法や評価手段が存在しないのが現状です。
5D、6D、7Dなどはまだ遠いですが、4Dミリ波レーダーにはまだ可能性があります。 GaoGong Intelligent Vehicle Research Institute のデータによると、国内市場の L2 プラス以上の新車のミリ波レーダー搭載率は 2025 年に 50% を超えると予測されています。
同時に、4Dミリ波レーダーの搭載量は2023年までに100万台を超える可能性があり、2025年までに全前方ミリ波レーダーに占める割合は40パーセントを超えると予想されています。
最後に、誰が「世界に誇る」ことができるでしょうか？ これは非常に興味深い質問です。 www.DeepL.com/Translator で翻訳 (無料版)
