汽车智能化从有“眼睛”开始。
人类大脑中80%的知识和记忆都由眼睛获取,甚至有人直言:没有眼睛就没有人类文明。但对诞生百年的汽车而言,雷达就是它们的眼睛。
2020年,汽车产业虽受疫情影响,但汽车雷达的融资颇为热闹,据亿欧汽车统计,今年国内外已有8家企业获得融资,多数为早期创新企业。当全球车市备受震荡与冲击时,一些新的种子正在生根发芽。
当下,中国汽车雷达市场正进入野蛮生长期。在未来的中国汽车市场中,竞争也将日趋激烈。
新的宿主
1935年,世界第一部实战型雷达“本土链”面世。
随后,第二次世界大战的爆发,加速了雷达由地面、船舶向飞机的迁移。1941年,苏联最早在飞机上装备预警雷达;1944年,马可尼公司成功设计生产出地毡式雷达干扰系统,后者大批量装备英国皇家空军轰炸机队。
完成由船舶向飞机的迁移后,汽车成了雷达下一个“宿主”。
为减少交通事故率,20世纪七十年代,德国科技部确立汽车雷达应用研发项目。1974年,德国收音机与电视机公司德律风根研制出第一款车载35GHz距离预警雷达(DWR),率先开启雷达车载应用的尝试。35GHz技术的开发研究,实现了汽车雷达在轿车前护栅内的集成。
八十年代末,丰田等日本车企率先在高端车型引入雷达,欧美车企紧随其后。
1992年,美国超过4000辆汽车安装了EATON-VORAD公司量产的防撞预警系统(CWS),在累计9亿公里的行驶里程中,每公里事故量下降了50%。1995年,休斯微波公司推出24GHz汽车侧边探测警告系统,以帮助驾驶员评估变换车道的可能性。
早期,汽车雷达仍然是豪华车的专属。
梅赛德斯奔驰曾推出过限距控制系统(DISTRONIC),但应用数量寥寥,由S级向其他级扩展的速度也很缓慢。奔驰后续推出的增强型限距控制系统(DISTRONIC PLUS)应用情况有所改观,其包含制动辅助系统与预防性安全制动系统两大功能,具备L1级驾驶辅助功能的雏形。
时至今日,汽车已成了雷达的重要“宿主”,在提升安全性等层面发挥着重要作用。但汽车从代步工具到智能移动空间的属性转变,现有雷达技术已无法满足其发展。
新的宿主
为使汽车拥有更明亮的“眼睛”,雷达行业开始有新的探索。
超声波雷达、毫米波雷达与激光雷达逐渐形成当前汽车雷达的“三驾马车”,推动着汽车驾驶辅助功能的发展。
超声波雷达又名倒车雷达,是汽车倒车时的安全辅助装置,能通过蜂鸣器、音响或显示器提醒驾驶员车后障碍物情况,扫除驾驶员倒车时的视野死角,保障汽车倒车安全。
毫米波雷达是ADAS高级驾驶辅助功能的核心,目前主要分为24GHz与77GHz两种。24GHz雷达检测范围为中短距离,用作实现BSD、LCA等功能,而77GHz长程雷达用作实现ACC、AEB等功能。
激光雷达是完全自动驾驶的基石。激光雷达利用激光脉冲达成厘米级探测精度,以极高的速率收集距离数据并产生“点云”,是自动驾驶汽车雷达的未来方向。
“三驾马车”在原理、功能、应用等维度各有千秋,以不同比例共同构成“汽车之眼”,背靠巨大的市场空间。
全球车企对自动驾驶的追逐,共同开辟汽车雷达广阔市场蓝海。据Report and Data数据,2018年全球汽车雷达市场规模约为31.0亿美元,预计2026年将达到193.1亿美元。
自动驾驶有三大关键系统:感知层、决策层与执行层。
通过三大系统的协同运作,自动驾驶得以实现。其中,感知层是车辆感知环境的关键,是实现自动驾驶的基础,其由汽车雷达和摄像头共同组成。自动驾驶级别越高,感知层对于硬件的要求越高,汽车雷达装配量“水涨船高”。
举例来说,业界对L2级自动驾驶雷达配置的主流观点是:8个超声波雷达搭配5个毫米波雷达(1个长距离+4个短距离)。超声波雷达价格相对低廉,8个超声波雷达对应数百元成本;毫米波雷达单价在千元级别,5个毫米波雷达对应数千元成本。
一辆汽车若搭配L2级别自动驾驶功能,仅雷达硬件成本可达数千元,遑论搭载昂贵激光雷达的高级别自动驾驶车辆。