Sep 07, 2023 Eine Nachricht hinterlassen

4D-Millimeterwellenradar: Kann es LIDAR ausschalten?

„Bosch hat die Entwicklung des selbstfahrenden LiDAR komplett aufgegeben.“ Ich bin sicher, Sie alle kennen die Nachricht, dass die deutsche Zeitung Handelsblatt gerade veröffentlicht wurde.

Bosch hat LiDAR aufgegeben, weil es stark in die Forschung und Entwicklung der MEMS-Technologie (Micro-Electro-Mechanical-System, mikroelektromechanische Systeme) investiert hat, die Komplexität und die lange Entwicklungszeit. Ein Sprecher des Unternehmens bestätigte, dass „Bosch sich angesichts der Komplexität der Technologie und der Zeit bis zur Markteinführung vor nicht allzu langer Zeit entschieden hat, keine zusätzlichen Ressourcen in die Hardware-Entwicklung des LiDAR-Sensors zu investieren.“

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Viele inländische Medien berichten jedoch zu diesem Thema, sagen jedoch nicht, dass Bosch als einer der vier Giganten des globalen Automobil-Millimeterwellenradars „ABCD“ die Technologie „niemals aufgeben“ wird, das heißt, in der arbeiten 4D-Millimeterwellenradar im 77-GHz-Band. Hier setzt Bosch auf starken Schutz.
Bosch gab außerdem zu, dass LiDAR für das autonome Fahren auf L3-Ebene sehr wichtig ist. Denn obwohl das 4D-Millimeterwellenradar der Industrie auf dem Vormarsch ist, kann es das Laserradar nicht „ersetzen“. Welches wichtige Potenzial hat das 4D-Millimeterwellenradar jedoch am Ende? Bosch würde einen solchen Giganten lieber auf Laserradar verzichten als aufgeben?
Der „neue Favorit“ wurde im „Gesicht“ geboren
Erwähnenswert ist, dass sich zuvor auch ein anderer Autoteileriese, ZF, aus der LiDAR-Konkurrenz zurückgezogen hat. ZF hatte rund 100 Millionen Dollar investiert, um sich an Ibeo zu beteiligen (LiDAR „Urheber“), doch mit der Insolvenz von Ibeo gab ZF auch LiDAR auf.

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Im Hinblick auf Fahrzeugunternehmen ist Tesla sehr früh dabei, den LiDAR aufzugeben.
Allerdings reichte Tesla im Februar dieses Jahres bei den europäischen Aufsichtsbehörden im Antrag auf Fahrzeugänderung deutlich die bevorstehende Produktion der Autopilot-Hardware HW4 der 4. Generation ein.0 fügte ein hochauflösendes 4D-Millimeterwellenradar hinzu. Zuvor hatte Tesla das Millimeterwellenradar und das Ultraschallradar entfernt und versucht, alles in Sichtweite zu bringen.
Diese Art von „ins Gesicht schlagen“-Ding hat die Branche zum Kochen gebracht, also hat man ein großes Auge, auch wenn man so etwas macht, ah. Dann wurde das 4D-Millimeterwellenradar plötzlich zum „neuen Favoriten“ der Branche. Unvollständigen Statistiken zufolge gibt es mindestens fast 20 lokale Unternehmen, die 4D-Millimeterwellenradarprodukte entwickeln.
Warum? Der Grund dafür ist, dass 4D-Radar im Vergleich zum herkömmlichen Millimeterwellenradar aufgrund der Erhöhung der Höheninformationen statische Objekte genauer identifizieren kann, was auch als „Bildgebungsfähigkeit“ bezeichnet wird. Plus der Preis von etwa 1.000 Yuan, im Vergleich zu oft sechs- oder siebentausend Dollar oder sogar Zehntausenden Dollar von LiDAR, in der Automobilindustrie „Volumen“ bis zum Äußersten, ist der Kostenvorteil offensichtlich.
Und im Vergleich zu LiDAR hat das 4D-Millimeterwellenradar die herkömmlichen Allwetter-Anti-Interferenz-Vorteile des Millimeterwellenradars geerbt und wird nicht durch Licht, Rauch, Staub, Dunst, Nacht, Regen, Schnee und andere Umgebungen beeinträchtigt und kann normal funktionieren , Anpassungsfähigkeit ist stärker.
Da CICC davon überzeugt ist, dass 4D-Bildgebungsradar die Leistung von Millimeterwellenradar in allen Aspekten verbessern kann, wird erwartet, dass Millimeterwellenradar zu einem der Kernsensoren im ADAS-System wird, was eine wichtige Richtung für die zukünftige Entwicklung von Millimeterwellenradar darstellt. Wellenradar.
Tatsächlich ist 4D-Millimeterwellenradar keine unbekannte neue Technologie. Um mit Infineon und NXP zu konkurrieren, stellten die beiden großen Hersteller Texas Instruments TI Ende 2018 das Konzept des 4D-Bildgebungs-Millimeterwellenradars vor und brachten es auf den Markt ein vollständiger Satz von 4-Chip-Kaskaden-4D-Millimeterwellenradar-Designlösungen basierend auf dem FMCW-Einzelchip-Transceiver AWR2243 FMCW (Frequency-Modulated Continuous Wave), der die Antenne integriert, die für Radarentwickler am schwierigsten zu handhaben ist.
Im März 2020 veröffentlichte Googles Waymo die fünfte Generation des Wahrnehmungsprogramms für automatische Fahrsysteme, ein Millimeterwellenradar, das auf ein 4D-Bildradar aufgerüstet wurde, wodurch die 4D-Millimeterwellenradartechnologie erstmals auf die Fahrzeugseite angewendet wurde.
Und in der diesjährigen CES-Rede betonte Amnon Shashua, CEO von Intel Mobileye, die Anwendungsszenarien des 4D-Bildgebungs-Millimeterwellenradars im Auto. Er sagte: „Bis 2025 wollen wir, außer vorn im Auto, an anderen Orten nur noch (4D) Millimeterwellenradar, kein LiDAR.“

„Frühlingsflusswasser warme Enten wissen zuerst“, tatsächlich hat das „Volumen“ des 4D-Millimeterwellenradars auf dem heimischen Markt schon lange begonnen. Darüber hinaus wird seit der zweiten Hälfte des Jahres 2022 ein 4D-Millimeterwellenradar eingesetzt, um das Tempo „an Bord“ zu beschleunigen. Die wichtigsten Trägermodelle sind Feifan R7, Deep Blue SL03, Ideal L7 und so weiter. Und einige Modelle verfügen sowohl über Laserradar als auch über 4D-Millimeterwellenradar.
Natürlich war Bosch bereits im Oktober 2021, mehr als ein halbes Jahr zuvor, erstmals in Shanghai, um die fünfte Generation des Millimeterwellenradars Supreme Edition (wie es damals hieß) mit maximaler Erkennung zu zeigen Entfernung von 302 Metern, ein horizontales Sichtfeld von 120 Grad und ein vertikales Sichtfeld von 24 Grad.
Gleichzeitig sind die alten Bosch-Rivalen Continental, ZF und Amberford nicht untätig. Beispielsweise hat der Continental-Konzern das weltweit erste 4D-Millimeterwellenradar ARS540 in Serie gebracht, das 4D-Radar von ZF erhielt den SAIC-Fixpunkt. Der damalige Inlandsmarkt, darunter Sensitech, Fritz Tektronix, For the Ascension of Science (CubTEK), Chuan Speed ​​Microwave und viele andere Unternehmen, sind ebenfalls in die 4D-Spur eingestiegen.
Bis 2023 wird der Wettbewerb noch glühender werden und mehr Unternehmen investieren in die Forschung und Entwicklung sowie die Massenproduktion von 4D-Millimeterwellenradaren. Erst am 15. August nahm Li Yifan, CEO und Gründer von WoSai Technology, in seiner persönlichen Funktion auch an der ersten Finanzierungsrunde von Aoto Technology teil.
Es wird berichtet, dass Altos V1, das erste Produkt von Aotu, das in die Massenproduktion geht, bereits „derzeit das weltweit einzige ausgereifte 4D-Bildgebungsradarprodukt mit Nicht-FPGA-4-Chip-Kaskade (12TX, 16RX)“ ist. Und da die Gesamtleistung nicht schwächer ist als die Leistung der Branchenriesen ZF, Bosch, Continental und anderer ähnlicher Produkte, beträgt der Preis des Altos V1 nur die Hälfte des vorherigen oder sogar niedriger.
Bosch kann auf LiDAR verzichten, wird aber niemals auf das 4D-Millimeterwellenradar verzichten. Im vergangenen August haben Bosch und das innovative HF-Antennentechnologieunternehmen aus Schweden (GapWaves) eine Vereinbarung getroffen, gemeinsam Millimeterwellen-Radarantennen zu entwickeln und zu produzieren, um den Anforderungen an hohe Auflösung im Auto gerecht zu werden.
Die scherzhaft „ABCD“ (d. h. Autoliv, Bosch, Continetal, Dephi) genannten Giganten sowie die führenden inländischen Startups haben sehr, sehr stark in dieses 4D-Millimeterwellenradar investiert, und die Zukunft davon ist offensichtlich .
Nicht über Nacht
Tesla nutzte das „Gesicht“ der Tatsache, dass selbst ein reines Vision-Programm immer noch 4D-Millimeterwellenradar als Systemredundanz benötigt. Darüber hinaus wird die „Multisensor-Fusion“, wie sie in der Branche allgemein als Lösung für intelligentes Fahren gilt, 4D-Bildgebungsradar darin offensichtlich einen Platz einnehmen.
Eine wichtige Tatsache ist jedoch, dass 4D-Millimeterwellenradar LiDAR nicht „ersetzen“ kann, was durch seine technische und LiDAR-Heterogenität entschieden wird. Dies hat natürlich keinen Einfluss auf den bullischen Markt für 4D-Millimeterwellenradar.
Wir sagen nicht mehr über die Vorteile des 4D-Millimeterwellenradars, wir müssen nur klar wissen, dass die Forschung, Entwicklung und Anwendung von 4D-Millimeterwellenradar nicht über Nacht erfolgt und es immer noch viele technische Schwierigkeiten gibt, die weiter optimiert und verbessert werden müssen. Aus unserer Tabelle können wir auch erkennen, dass diejenigen, die in der Lage sind, 4D-Millimeterwellenradar in Massenproduktion herzustellen, immer noch in der Minderheit sind und sich die meisten von ihnen noch im Forschungs- und Entwicklungsstadium befinden.
Insbesondere benötigt das 4D-Radar zunächst mehr als einen Indikator gleichzeitig, um den Anforderungen der Bedingungen der Wirtsanlage gerecht zu werden, und gleichzeitig die Entfernungsauflösung, Winkelauflösung und Geschwindigkeitsauflösung zu verbessern, um eine bessere Leistung zu erzielen Im Bildgebungseffekt ist ein einzelner Indikator für die Leistung der endgültigen Bildgebung nicht sehr aussagekräftig, was bei 4D-Millimeterwellenradar-Anbietern keine einfache Sache ist.
Zweitens ist es notwendig, die Kamera vor der Fusion zu verwenden, um alle technischen Vorteile des 4D-Millimeterwellenradars voll auszunutzen. Beim 4D-Millimeterwellenradar sind jedoch die Anzahl der Kanäle und die Datenmenge relativ groß , und die Vision muss vor der Verschmelzung der arithmetischen Anforderungen höher sein, enthält aber auch algorithmische Probleme, und die Sensorseite der Arithmetik reicht nicht aus, da der Speicher des Millimeterwellenradarchips begrenzt ist.

Wenn die Punktwolkendichte der Daten relativ hoch ist, muss daher die Vorfusion im Domänencontroller durchgeführt werden. Dies bringt jedoch auch Probleme mit sich: Einerseits wird die hohe Datenrate und Datenkomprimierung des 4D-Millimeterwellenradars Herausforderungen für die zentralisierte Architektur mit sich bringen, andererseits wird dies die Bandbreite und Geschwindigkeit der Signalübertragung zwischen der Antenne und dem Prozessor beeinträchtigen beeinflussen auch die Erkennungsgenauigkeit.
Um diese Widersprüche zu lösen, müssen die Anbieter von 4D-Millimeterwellenradaren daher über ein ausreichend tiefes Verständnis des zentralen Domänencontrollers oder einer tiefen Bindung mit einem Domänencontroller- oder Chip-Anbieter verfügen. Beispielsweise hat Ambarella Semiconductor (Ambarella) Oculii Radar (Oculii) übernommen und eine neue Generation von 4D-Bildgebungsradaren auf den Markt gebracht. Aber wir wissen, dass diese Kerntechnologien derzeit zumindest von wenigen inländischen Unternehmen beherrscht werden.
Darüber hinaus benötigt die ehemalige Fusion ein 4D-Millimeterwellenradar mit der Kamera, um eine gemeinsame Kalibrierung durchzuführen, aber die gemeinsame Kalibrierung ist schwierig. Darüber hinaus verfügt das 4D-Millimeterwellenradar über Entfernungsinformationen, die Kamera jedoch nicht. Dann ist es auch ein großes Problem, mit beiden umzugehen, wenn sie gemeinsam kalibriert werden.
Darüber hinaus hat das Problem der Anzahl der Antennenkanäle und der Chipkaskade auch einen starken technischen Inhalt. Einige inländische Unternehmen beziehen sich beispielsweise hauptsächlich auf die traditionelle Designerfahrung von ABCD und haben ein 4-Chip-Kaskaden-12T16R-Antennenarray (12 Senderkanäle, 16 Empfängerkanäle) von Grund auf neu entworfen Schwelle.

Ein weiteres Problem beim 4D-Millimeterwellenradar besteht darin, dass die EMV (elektronische Verträglichkeit) schwer zu überwinden ist. Der Schlüssel dazu liegt darin, darüber nachzudenken, wie Störungen der Außenwelt (einschließlich Störungen von Objekten außerhalb des Fahrzeugs sowie des Autoradios im Fahrzeuginneren usw.) vermieden und Störungen der Außenwelt bekämpft werden können. Allerdings sind EMV-Probleme in der Vorsimulation schwer zu erkennen und müssen während des Experiments entdeckt werden.
Im Vergleich zu LiDAR gilt das 4D-Millimeterwellenradar als kostengünstig. Im Vergleich zum ausgereiften 3D-Millimeterwellenradar sind seine Vorteile derzeit jedoch nicht so offensichtlich. Daher kann das 4D-Millimeterwellenradar nur als „Aufwärmphase“ betrachtet werden. Einige Brancheninsider glauben, dass es 2-4 Jahre dauern wird, bis es ausgereift ist.
Natürlich sind einige Leute sehr optimistisch. Chu Wing Yan, CEO von Chu Hang Technology, sagte in einem Interview mit den Medien: „Millimeterwellenradar ist ein strategischer Punkt der Automobilwahrnehmung und der einzige Sensor mit Allwetter-Erkennungsfähigkeiten , Winkel, horizontaler Winkel von allem, jetzt 4D, die Zukunft könnte 5D, 6D, 7D sein.“
Chu Wing Yan gab jedoch auch zu, dass die Massenproduktion von 4D-Millimeterwellen-Bildgebungsradaren noch einige Probleme lösen muss, beispielsweise Tests. Dazu gehört auch die Notwendigkeit hinreichend genauer Testgeräte, um zu testen, ob das Radarsystem den Kundenanforderungen entspricht. Allerdings fehlt es der Branche derzeit an einheitlichen Standardbewertungsmethoden und -mitteln.
5D, 6D, 7D oder was auch immer ist noch weit weg, aber 4D-Millimeterwellenradar hat immer noch Potenzial. Daten des GaoGong Intelligent Vehicle Research Institute gehen davon aus, dass die Übertragungsrate von Millimeterwellenradaren bei Neuwagen auf dem Inlandsmarkt L2 plus und höher im Jahr 2025 voraussichtlich 50 Prozent überschreiten wird.
Gleichzeitig wird erwartet, dass das Transportvolumen des 4D-Millimeterwellenradars bis 2023 eine Million überschreiten wird, und bis 2025 wird erwartet, dass der Anteil aller Vorwärts-Millimeterwellenradare 40 Prozent übersteigt.
Wer kann schließlich „stolz auf die Welt“ sein? Das ist eine sehr interessante Frage. Übersetzt mit www.DeepL.com/Translator (kostenlose Version)

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