近幾年,自動駕駛始終是一個熱門話題,自動駕駛層級的不斷提升對傳感器的要求有著新的變化,比如在數(shù)量上的增加,在分辨率上的提升等。
目前自動駕駛傳感器還是多傳感器融合的方案較為常見,其中,以激光雷達為主還是毫米波雷達為主一直頗受爭議,故今天給大家對比一下毫米波雷達與激光雷達。
在詳細對比之前我們可先粗略看下兩者的對比圖,如下所示
性能 |
毫米波雷達 |
激光雷達 |
測距/測速 |
縱向精度高,橫向精度低
|
高精度 |
感知距離 |
最高可達200m |
150米(中長距) |
行人、物體識別 |
難以識別 |
3D建模,易識別 |
道路標(biāo)線、交通信號 |
無法識別 |
無法識別 |
惡劣天氣(雨雪霧等) |
不受影響 |
易受影響 |
光照 |
不受影響 |
不受影響 |
電磁干擾/電磁屏蔽 |
易受影響 |
不受影響 |
算法、技術(shù)成熟度 |
較高 |
成本高,門檻高 |
成本 |
較高 |
高 |
簡單來講,探測精度激光雷達勝于毫米波雷達,抗環(huán)境干擾能力毫米波雷達勝于激光雷達,抗電磁干擾激光雷達勝于毫米波雷達,價格毫米波雷達勝于激光雷達,這一對比,不分伯仲。
不過目前為提升毫米波雷達的分辨率,提高其探測距離,各毫米波雷達企業(yè)相繼推出4D毫米波雷達產(chǎn)品,該產(chǎn)品相對于激光雷達來講,或許有一定的優(yōu)勢,如后給大家詳細介紹一下他們的性能對比。
一、工作原理
從工作原理上來講,激光雷達和毫米波雷達基本類似,都是利用回波成像來構(gòu)顯被探測物體的,就相當(dāng)于人類用雙眼探知而蝙蝠是依靠超聲波探知的區(qū)別。
激光雷達是一種利用光波進行測量的主動探測方式。主動探測方式是指探測系統(tǒng)通過接收自身發(fā)出的信號回波來進行測量,區(qū)別于例如攝像機等通過接收環(huán)境光獲取信號的被動探測方式。激光雷達通過測量激光從發(fā)出經(jīng)障礙物反射到被傳感器接收所經(jīng)歷的時間,來計算障礙物的距離。
MEMS激光雷達工作原理圖
毫米波雷達發(fā)射出去的電磁波是一個錐狀的波束,這個波段的天線主要以電磁輻射為主。當(dāng)目標(biāo)向雷達天線靠近時,反射信號頻率將高于發(fā)射機頻率;反之,當(dāng)目標(biāo)遠離天線而去時,反射信號頻率將低于發(fā)射機率。由多普勒效應(yīng)所形成的頻率變化叫做多普勒頻移,它與相對速度V成正比,與振動的頻率成反比。如此,通過檢測這個頻率差,可以測得目標(biāo)相對于雷達的移動速度,也就是目標(biāo)與雷達的相對速度。根據(jù)發(fā)射脈沖和接收的時間差,可以測出目標(biāo)的距離。同時用頻率過濾方法檢測目標(biāo)的多普勒頻率譜線,濾除干擾雜波的譜線,可使雷達從強雜波中分辨出目標(biāo)信號。
二、探測精度
從探測精度上來講,激光雷達具有探測精度高、探測范圍廣及穩(wěn)定性強等優(yōu)點,在精確度方面,毫米波雷達的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(zhǔn)的建模。這一點就大不如激光雷達。
三、抗干擾能力
從抗干擾能力上來講,由于激光雷達通過發(fā)射光束進行探測,受環(huán)境影響較大,光束受遮擋后就不能正常使用,因此無法在雨雪霧霾天,沙塵暴等惡劣天氣中開啟,而毫米波導(dǎo)引頭穿透霧、煙、灰塵的能力強,因此可以在糟糕的天氣中探測,在這一點上毫米波雷達更勝一籌。
四、價格
從價格上來講,激光雷達比毫米波雷達貴很多,不單單是從本身傳感器的成本來講,激光雷達的數(shù)據(jù)處理單元等配套的相關(guān)也很貴。雖然近幾年來,各激光廠家不斷在降低其成本,激光雷達的價格已經(jīng)從10萬美元的區(qū)間,下降到了100美元的區(qū)間,但這100美元的產(chǎn)品并非車規(guī)量產(chǎn)雷達,100美元的激光雷達一般是用于短距盲區(qū)探測,真正車規(guī)級激光雷達都在1000美元左右。
毫米波雷達價格在100美元以內(nèi),尤其是角雷達,一般來講就100~200元人民幣,前裝前雷達向價格在300~400元人民幣。
總的來講,激光雷達數(shù)百美元的產(chǎn)品,大多是使用在L3級別自動駕駛或作為L4級別自動駕駛盲區(qū)探測雷達,數(shù)千美元的產(chǎn)品,則可以作為L4級別自動駕駛的主雷達,用于遠距離、大范圍的探測。目前車載量產(chǎn)級別激光雷達價格對比毫米波雷達價格是1000美金對50美金。
代表廠家激光雷達價位 |
|||
代表企業(yè) |
產(chǎn)品 |
價格(美元) |
時間 |
Velodyne |
64線機械式 |
8萬 |
2018年 |
64線機械式 |
2萬 |
2018年 |
|
64線機械式 |
4000 |
2018年 |
|
固態(tài)Velarray |
500 |
2020年 |
|
固態(tài)Velabit |
100 |
2020年 |
|
禾賽 |
PandarQT |
4999 |
2020年 |
大疆Livox |
LivoxHorizon |
999 |
2020年 |
Tele-15 |
1499 |
2020年 |
|
速騰聚創(chuàng) |
固態(tài)RS-LiDAR-M1Simple |
1898 |
2020年 |
Luminar |
半固態(tài) |
500 |
2019年 |
Innoviz |
半固態(tài) |
400-500 |
2020年 |
Aeva |
半固態(tài) |
500 |
2019年 |
Innovusion |
半固態(tài) |
800 |
2021年 |
華為 |
半固態(tài) |
200 |
2021年 |
Quanergy |
固態(tài) |
250(大規(guī)模采購),最終100 |
2017年 |
數(shù)據(jù)來源:興業(yè)證券、網(wǎng)絡(luò)
五、搭載情況
自動駕駛技術(shù)分為兩種,一種采用攝像頭+毫米波雷達;一種采用激光雷達。出于成本考慮,L2級別自動駕駛以攝像頭+毫米波雷達為主。
激光雷達搭載狀況:
奧迪和法雷奧從2017年就開始合作,將法雷奧的SCALA LiDAR集成到奧迪A8中。現(xiàn)在,激光雷達也出現(xiàn)在其它車型中,如奧迪A6、A7、Q7和Q8。目前國內(nèi)未有搭載車規(guī)級激光雷達的量產(chǎn)上市車型,不過,9月份上市的小鵬P5將成為首款搭載激光雷達量產(chǎn)車。
毫米波雷達搭載狀況:
毫米波雷達搭載的上市車型還是較為常見,現(xiàn)階段,毫米波雷達已在中高端車型上普及,大眾CC、全新邁騰,沃爾沃XC60、S60、XC90、S90,奔馳C級、E級、S級、R級、CLS、CL、GLK,豐田皇冠,雷克薩斯GS460、RX350,全新奧迪A8、凱迪拉克CT6等,隨著汽車智能化程度的不斷提升,毫米波雷達將逐漸從高端車專用普及到幾乎所有車型。如上汽R汽車ES33、蔚來ET7、2021款理想ONE、斯柯達明銳PRO、長安歐尚X7 PLUS、長城WEY2021款VV6等等。
六、最新趨勢
激光雷達的發(fā)展趨勢:
上海車展show car-集成RoboSense 固態(tài)激光雷達RS-LiDAR-M1 的智能全景車頂
毫米波雷達的發(fā)展趨勢:
毫米波雷達向著高分辨率、長測距發(fā)展,如目前部分企業(yè)推出的4D毫米波雷達,4D毫米波雷達的出現(xiàn)不僅是在維度上多了高度一維,更是彌補了傳統(tǒng)毫米波雷達的點云缺陷。
通過對比來看,目前還是以毫米波雷達為主的自動駕駛技術(shù)方案為主,結(jié)合即將上市的首款搭載激光雷達量產(chǎn)車小鵬P5來看(小鵬P5配備了2個激光雷達、12個超聲波傳感器、5個毫米波雷達、13個高感知攝像頭以及1套亞米級高精定位單元),各傳感器取長補短,相互融合,共同提升自動駕駛的安全性是趨勢,在相互融合的過程中增加成本的考量亦會使客戶接受度更高,讓自動駕駛更加快速的落地普及。

活動推薦:第二屆毫米波雷達暨車標(biāo)工藝技術(shù)高峰論壇(9月17日 上海)
編號 |
議題 |
擬邀請嘉賓 |
1 |
毫米波雷達在駕駛輔助系統(tǒng)和自動駕駛的應(yīng)用介紹 |
小鵬汽車 自動駕駛資深系統(tǒng)工程師 寧鐵龍 |
2 |
車載毫米波雷達核心技術(shù)要點解析及其應(yīng)用案例介紹 |
納瓦電子 總裁 李建林 |
3 |
79GHz毫米波雷達及車載毫米波雷達關(guān)鍵技術(shù)探討 |
HASCO上海 副總經(jīng)理 葉海 |
4 |
4D成像毫米波雷達解決方案介紹 |
傲酷雷達 總裁 郄建軍 |
5 |
基于毫米波雷達的多傳感融合軟件算法解決方案介紹 |
安波福 自動駕駛感知算法 蘇煜博士 |
6 |
毫米波雷達的技術(shù)路徑圖和發(fā)展趨勢介紹 |
同濟教授&蘇州豪米波董事長 白杰 |
7 |
毫米波雷達芯片及應(yīng)用算法的介紹 |
芯片供應(yīng)商NXP 總監(jiān) 楊昌 |
8 |
塑料激光焊接在毫米波雷達上的應(yīng)用 |
樂普科 LPKF 大客戶經(jīng)理 孫海 |
9 |
汽車電子新產(chǎn)品開發(fā)中常見塑料焊接問題及方案選擇 |
必能信 汽車行業(yè)高級工程師 湯革華 |
10 |
可穿透毫米波雷達波車標(biāo)應(yīng)用案例 |
桑尼尼 研發(fā)總監(jiān) 冉康恬 |
11 |
毫米波雷達關(guān)鍵技術(shù)及解決方案 |
東南大學(xué)-隼眼科技 雷達產(chǎn)品經(jīng)理 買劍春 |
12 |
PVD技術(shù)在毫米波雷達產(chǎn)品的應(yīng)用介紹 |
三海科技 董事長 戰(zhàn)永剛 |
13 |
毫米波雷達的特殊塑料應(yīng)用介紹 |
科思創(chuàng) |
14 |
ACC車標(biāo)應(yīng)用場景和工藝技術(shù)的發(fā)展瓶頸介紹 |
擬邀請:海拉敏實 或 豐田合成 |
15 |
車載毫米波雷達抗干擾與識別技術(shù) |
擬邀請:毫米波測試 電磁測通 |
16 |
PCB材料及加工對毫米波雷達電路設(shè)計的若干關(guān)鍵影響因子介紹 |
擬邀請:PCB供應(yīng)商 羅杰斯,生益科技 |
17 |
多感知傳感器激光雷達,攝像頭,毫米波,超聲波分別的挑戰(zhàn)和機遇?ACC車標(biāo)透波,發(fā)熱,發(fā)光,的發(fā)展趨勢和技術(shù)瓶頸?最新一代毫米波雷達技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展方向?結(jié)合特斯拉戰(zhàn)略聊一聊毫米波雷達的發(fā)展機遇和挑戰(zhàn)? |
會議主持人:同濟大學(xué) 朱西產(chǎn)教授擬邀請:主機廠,TIER1, 毫米波方案供應(yīng)商 |



原文始發(fā)于微信公眾號(智能汽車俱樂部):激光雷達與毫米波雷達的對比