這套硬件中，除了8個攝像頭和12個全新超聲波傳感器之外，一個前向探測雷達引起了鎂客君的注意。經(jīng)研究，特斯拉上所使用的探測雷達為毫米波雷達，而非其他主流無人駕駛研發(fā)中所使用的激光雷達。那么問題來了：毫米波雷達是否能夠勝任激光雷達的工作，成為一種實現(xiàn)無人駕駛更加低成本的解決方案？

精度上的差異，讓毫米波雷達性能不及激光雷達

無人駕駛技術(shù)想要真正上路行駛，最關(guān)鍵的技術(shù)難點就在于汽車如何能對現(xiàn)實中復雜的交通狀況了如指掌，這樣一來就必須使用雷達裝置?，F(xiàn)階段主流無人駕駛研發(fā)技術(shù)中，都選擇了激光雷達，而一向“不走尋常路”的馬斯克選擇使用毫米波雷達。那么，兩種類別的雷達技術(shù)究竟有什么區(qū)別？

激光雷達精度更高，但價格昂貴

 

激光雷達主要是通過發(fā)射激光束，來探測目標的位置、速度等特征量。車載激光雷達普遍采用多個激光發(fā)射器和接收器，建立三維點云圖，從而達到實時環(huán)境感知的目的。從當前車載激光雷達來看，機械式的多線束激光雷達是主流方案。

激光雷達的優(yōu)勢在于其探測范圍更廣，探測精度更高。但是，激光雷達的缺點也很明顯：在雨雪霧等極端天氣下性能較差；采集的數(shù)據(jù)量過大；十分昂貴。

目前百度和谷歌無人駕駛汽車車身上的64位激光雷達，售價高達70萬元人民幣。激光發(fā)射器線束越多，每秒采集的云點就越多，探測性能也就更強。然而線束越多也就代表著激光雷達的造價就更加昂貴，64線束的激光雷達價格是16線束的10倍。

毫米波雷達受制于波長，探測效果欠佳

 

作為ADAS不可或缺的核心傳感器類型，毫米波雷達從上世紀起就已在高檔汽車中使用，技術(shù)相對成熟。毫米波的波長介于厘米波和光波之間，因此毫米波兼有微波制導和光電制導的優(yōu)點，且其引導頭具有體積小、質(zhì)量輕和空間分辨率高的特點。此外，毫米波導引頭穿透霧、煙、灰塵的能力強，相比于激光雷達是一大優(yōu)勢。

而毫米波雷達的缺點也十分直觀，探測距離受到頻段損耗的直接制約（想要探測的遠，就必須使用高頻段雷達），也無法感知行人，并且對周邊所有障礙物無法進行精準的建模。

受益于技術(shù)相對成熟，毫米波雷達在單價方面，只能算是激光雷達的九牛一毛，單體價格大約在100美元左右。并且車載毫米波雷達的市場需求也相對更多，帶來的規(guī)模效益有望進一步拉低成本。

固態(tài)激光雷達與毫米波雷達相結(jié)合或許是個不錯的選擇

現(xiàn)階段無人駕駛領(lǐng)域，用于周圍環(huán)境感測的主流傳感器有激光雷達、毫米波雷達、視覺傳感器三種。攝像頭作為視覺傳感器的載體，已經(jīng)成為無人駕駛汽車的核心硬件之一，可以說是必不可少的，而雷達設(shè)備則是蘿卜青菜各有所愛。

 

除了前面提到的百度和谷歌之外，福特以及奧迪這類的傳統(tǒng)車廠也選擇了激光雷達，而非特斯拉選擇的毫米波雷達。值得注意的是，傳統(tǒng)車廠所選擇的激光雷達種類是混合固態(tài)激光雷達。

相對于傳統(tǒng)360度機械旋轉(zhuǎn)激光雷達來說，固態(tài)激光雷達采用基于電子部件進行數(shù)據(jù)讀寫的方案，去除了機械旋轉(zhuǎn)部件。這樣一來，其成本可大幅降低至200美元左右，并且在保證性能的情況下，縮小的體積可將其集成至傳統(tǒng)汽車的外觀中。

 

那么混合固態(tài)雷達又是什么樣的結(jié)構(gòu)呢？雖然從外觀上看不到傳統(tǒng)激光雷達的旋轉(zhuǎn)機制，但是為了360全視角，其內(nèi)部實際上仍然存在一些機械旋轉(zhuǎn)部件。只是這套機械旋轉(zhuǎn)部件做的非常小巧并且藏在機身內(nèi)部而已。所以，為了和固態(tài)激光雷達區(qū)分開來，取名混合固態(tài)激光雷達。

目前激光雷達初創(chuàng)公司Velodyne，以及德國的Ibeo激光雷達公司都有相關(guān)的混合固態(tài)激光雷達產(chǎn)品。目前來看，Velodyne研發(fā)的混合固態(tài)激光雷達的售價依舊高達7999美元，但福特方面宣稱量產(chǎn)后的售價將控制在500美元左右。

 

不過，固態(tài)激光雷達依然無法解決極端氣候下，無法施展性能的弊端。所以說，將全天候工作的毫米波雷達相結(jié)合的話，必然可以大大提升無人駕駛汽車的探測性能，順便可以擺脫傳統(tǒng)激光雷達如全家桶一樣，立在車頂而影響美觀。

國內(nèi)的毫米波雷達技術(shù)相對成熟，激光雷達領(lǐng)域還有空缺

激光雷達的核心技術(shù)大部分還掌握在國外企業(yè)，比方說硅谷初創(chuàng)公司Velodyne、德國的Ibeo以及研發(fā)出世界首款固態(tài)激光雷達的Quanergy。國內(nèi)目前在做激光雷達的企業(yè)也有10家左右，但是大多數(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域大氣污染檢測和三維測繪，專注于車載激光雷達研發(fā)的為數(shù)不多，主要有護航實業(yè)、鐳神智能和思嵐科技這三家。由于受限于技術(shù)實力，在無人駕駛領(lǐng)域國內(nèi)的激光雷達公司普遍缺乏話語權(quán)，這也使得國內(nèi)無人駕駛的應(yīng)用研發(fā)和產(chǎn)業(yè)生態(tài)面臨許多挑戰(zhàn)。

 

而毫米波雷達則受益于ADAS的飛速發(fā)展，雖然此前由于國外零部件巨頭在毫米波雷達核心技術(shù)后端的控制系統(tǒng)上并不放手，但國內(nèi)的研發(fā)企業(yè)近些年已經(jīng)成功突破核心技術(shù)，國產(chǎn)化產(chǎn)品也指日可待。目前，國內(nèi)以華域汽車為代表的一部分企業(yè)在24Ghz雷達研發(fā)已有較多積累，產(chǎn)品即將問世。而北京行易道研制的77GHz的毫米波雷達，已經(jīng)成功搭載于北汽無人駕駛汽車。

結(jié)語

 

由此可見，傳統(tǒng)激光雷達產(chǎn)品短期內(nèi)還難以擺脫高成本的制約，這樣一來價格優(yōu)勢更加明顯的固態(tài)激光雷達和毫米波雷達，不僅可以在性能上實現(xiàn)互補，還可以大大降低使用成本，這樣一來或許可以為無人駕駛的開發(fā)提供一個新的選擇。