自动驾驶行业专家交流纪要–20230305

一、提纲概述1.毫米波雷达介绍：毫米波雷达为感知类的传感器，依靠电磁波工作，接收端接收返回电磁波进行信号处理，例如经过三次傅里叶转换得到速度、距离、角度以及高度等信息点（统称4D）。 对信息点进行聚类成目标，可以实现具体功能，例如行车端ACC、AEB，泊车端AVP和HPA进行远距离的感知。 Ø低端毫米波雷达：为2发4收、1发3收，收发天线少，小雷达偏多。缺点为单位时间内点云的信息较少，精度较低。 适用于防冲撞的报警功能，主要用于判断是否有风险，具体位置输出较困难。低端雷达市场中占比最大。 Ø高端毫米波（4D毫米波）雷达：4D毫米波雷达的使用场景为高阶自动驾驶场景，尤其是偏低速的场景，例如泊车端HPA或代客泊车AVP，以及城市内的NOA（相对于高速，城市道路状况会更加复杂）。 l非成像级：为3发4收，相比于2发4收多一根收发天线，可以进行高度测量和判断，点云数据也相对较少，主要运用于L2功能场景。 l成像级（如特斯拉）：点云密度高，共有3种技术路线。 最终目的就是提高单位时间内点云的数量，普通的3发4收在单位时间内（50毫秒/1周期）点云的数量在256个或128个，而成像级雷达点云数量猛增至1000-2000多个。 点云数量增加后不仅可以描述障碍物，同时可以构造三维环境，应用于更为高阶的自动驾驶环境。ü其一：通过多个芯片级联，受传统供应商推崇，如博世、Continental，通过堆砌收发天线完成。ü其二：通过革新手段，例如傲酷通过虚拟孔径在算法上提升点云的数量。 ü其三：自研4D毫米波雷达通讯芯片，例如Arbe。 Ø对比：普通毫米波雷达对于躺倒的行人等弱势群体（VRU）的反射波较弱，4D毫米波雷达会有更稳定的探测，类似激光雷达可以描绘整体环境。 整体的环境会包含非常多的特征信息，可以通过算法进行机器的深度学习等。 2.毫米波雷达与其他传感器的优缺点：Ø毫米波雷达：l优点：感知距离远，基本为300米外。激光雷达感知距离仅为150-200米。 因此在更高阶的行车场景中具有优势。 同时对于天气的适应性强，在夜晚以及极端天气的条件下仍可完成探测。 l缺点：对静止的障碍物探测有待提高，动态物体的识别更为准确。 其次毫米波雷达的噪点多，对金属敏感，会在高速上将井盖识别为悬空障碍物造成误触发。市面上单雷达的置信度需要辅助于视觉加以判断。 泊车场景中，在地下停车场的多径反射会导致一部分噪点，进而对融合层形成污染。 Ø视觉：l单目摄像头：视觉受天气影响强，晚上低道路性能差。 同时视觉的纵向距离测算的准确度不如毫米波雷达，纵向视觉误差为5%-10%（即100米外的物体，视觉误差在5-10米）。纵向测距主要依靠毫米波雷达。 横向视觉比毫米波雷达更准确，视觉可以通过车道线等进行定位。 l双目视觉：如国内算法公司中科慧眼、tire1公司大疆通过两个相机的视差进行三角定位，可以描绘道路环境的深度信息。该技术类似于激光雷达，可以描绘3D整体环境。 缺点：视觉仍受天气光照的影响，同时对于算力的要求高，一般一个立体双目需要的算力为8套，需要TDA4这样一个算力的SOT。 Ø超声波：主要为近距离的感知，感知范围为5-6米，点云没有高度信息，只可以输出高低属性。 Ø激光雷达：为成像级传感器，可以渲染3D环境，优势为成像干净，与其技术路线的工作原理相关，依靠光束计算飞行时间，进行3D环境重构。不像毫米波雷达这么多的噪点，融合层没有那么多需要去判断和被污染的点。 缺点：受天气和光照的条件明显，极端的大雾沙尘暴天气下准确性降低。 同时，感知范围较近，150-200米，适用于低速/城区，高速行车上有欠缺。 3.毫米波雷达的竞争格局：Ø市场：稳步攀升，到2027年中国市场雷达前向和角雷达量达到3600万颗，整体市场份额约为82亿。 现在整体市场份额被globaltire1占据，比如博世、海拉、安波福、大陆、维宁尔等。森思泰克作为国内的供应商属于异军突起的状态，承泰也有大量的积累。 国内主要先从角雷达做起，相较于主机厂的门槛较低，主要做一些非主动安全类功能（报警相关），目前也逐渐做前雷达。l高端市场：对雷达性能要求高，需要输出感知信息和点云信息，支持L2或L2+的自动驾驶系统感知和定位，整车4-6颗。l低端市场：雷达输出报警和目标功能，支持低阶L0-L2，整车配置1-3颗。 Ø4类玩家：领先者：引领技术的globaltire1，比如博世、Continental、海拉、安波福，走传统的技术路线，追求性价比。务实者：聚焦毫米波雷达，如低端的1发3收、2发4收，成本很低，森思泰克的1发3收雷达成本在150内，追求极致成本。 挑战者：积极进取的国内tire1，走传统技术路线，但是是微创的新者，也追求性价比，产量不大，比如纵目、华为、几何伙伴、华域等。革命者：颠覆技术的初创，如Arbe依靠4D成像芯片，傲酷依靠虚拟孔径。 4.毫米波雷达的未来演化趋势：市场分化越来越明显。 Ø低端：价格会越来越低，主要做报警功能，未来价格会低至120甚至100。 Ø高端：如成像级4D毫米波会应用于更为高阶的市场，目前成像级4D毫米波的量还未发展起来，无论是大陆还是博士，雷达没有实现真正批产，成像雷达的设计端和开发端还存在问题。 5.毫米波雷达的成本构成：Ø毫米波雷达的成本包含MCU，依靠其进行信号处理及之后的逻辑控制，为毫米波雷达的大脑。 NXP、TI一个芯片（角雷达）的成本为70-80元。 Ø收发天线的芯片MMIC，芯片的大厂包括NXP、TI、英飞凌以及国内的大厂加特兰，市面上的价格位于50-60元。 接口芯片和电源芯片合计约为4美金，以及PCBA的收发天线的基板天线，PCB的两块板（普通毫米波）的整体费用为30人民币，整体的BOM为 150-160元。 Ø毫米波雷达的整体供应链体系包括MCU、MMIC，主要还是国外大厂TI、英飞凌、NXP以及国内加特兰。存在不同的技术路线，比如TI把MCU和MMIC结合形成SOC。 二、问答环节Q：国内市场4D毫米波雷达上车的多吗？ A：现在上车的不多，在市面上做4D毫米波雷达的还是主要的厂商，如国外的安波福、博世、大陆、德尔福、傲酷，国内的楚航科技、华域汽车、森思泰克、华为、德赛西威、安智杰、威孚高科都有做这样一款产品的规划。 Q：威孚高科之前的业务偏向于机械件，如发动机内的喷水装置，对于4D毫米波雷达它是生产模组还是外壳？A：它生产毫米波雷达整机，外采阿里的芯片，基于芯片进行开发，但是它的开发进步并不乐观。 2021年，其在干线物流公司做推销的时候就已经做出A样了，2022年推销的时候仍然是A样，因此推断他们的开发遇到了一些问题。Q：4D毫米波雷达相比于角雷达、传统的毫米波雷达、前向雷达，在硬件和软件上都有提升，它具体的技术壁垒有哪些？ A：传统的方法是倚靠几个收发天线的堆叠，但不是简单的堆叠，需要解决一些问题，例如如何在硬件及算法角度上解决收发天线的布置角度产生的干扰、由于收发天线通道太多而产生的散热及功耗问题、通道的轮巡收发电磁波次序、过滤噪点问题。 Q：关于MMIC芯片，4D毫米波雷达的方案是通过两个、三个或多个芯片级联的方式吗？A：是的。 传统毫米波雷达是一颗MMIC，4D毫米波雷达是通过贴片的方式将两颗芯片贴在PCB，彼此之间是有通信交互的。 Q：4D毫米波雷达被特斯拉带火，未来生产激光雷达的厂商会和其有冲突吗？彼此在某些领域或某些应用会不会产生一些替代关系？ A：4D毫米波雷达和激光雷达不会存在真正的替代关系，这两个传感器各有各的优势，各自解决一些不同的功能场景。Ø激光雷达：感知范围更近，成像质量更高，适应于复杂场景。 如低速的城市NOA常有横穿行人，如果用毫米波雷达，其反射的波会非常弱而无法感知，以及地下停车场毫米波雷达会存在多径反射的问题。 4D毫米波雷达仍然存在这些问题。 Ø毫米波雷达：感知范围更远（大于300米），主要应用场景如高速NOA感知300米外的车，这也是高阶自动驾驶摄像头需要达到800万像素。 结论：4D毫米波雷达和激光雷达在未来会共存于高端汽车，自动驾驶级别为L3的汽车到2025年的量不会特别高，大概在1%，这类汽车对于成本的敏感度没那么高。 Q：4D毫米波雷达在车上一般装几个，比如角雷达的成本很低，目前来看不会用4D毫米波雷达这种较贵的方案。 A：一般整车安装1个前向雷达即可；角雷达只需要3发4收的雷达即可。 无论是高速还是低速场景，高速场景对于横向目标能看到80~100米即可。从长期来看，国内整车厂会效仿特斯拉方案。 Q：关于4D毫米波雷达的频段问题。 A：4D毫米波雷达的频段主要是77GHz及79GHz，相当于长距，最长距离可达250~300米，普通的3发4收车都可到达这个距离，因此4D毫米波雷达达到300米是没有问题的。 Q：传统主流的技术方案为3发4收、6发8收，4D毫米波雷达的技术方案是如何呢？A：6发8收已经是级联的成像雷达了。 特斯拉现在用的是两个3发4收，也就是6发8收的级联，它是通过两颗TI芯片做级联，大陆的540、博世的第五代4D毫米波雷达都是用这样的数量级。 Q：把4D毫米波雷达拆开来看，机械上就是上下壳加连接器，关于雷达信号专用处理单元DSP以及不成熟的厂商使用FPGA。这方面国内有相关有潜力的配套厂商吗？ A：赛灵思主导FPGA，但它并不是一个主流方案，相比SOC它的难度更高。Q：国内的复旦微电在做军工级的FPGA，这和车规级的难度差距有多大？复旦微可以开发出车规级的吗？ A：存在开发的可能性，但是军工级产品能不能民用、会不会涉及到保密问题还需要再确认。国内除了复旦微电，还有做MCU的国芯科技也有DSP及FPGA这类的产品，这块还是依赖进口。Q：关于加特兰微电子的问题。 A：加特兰毫米波雷达芯片Alps以及下一代Andes，它是做SOC，相当于把MMIC和MCU做集成。如果做级联，直接把SOC进行提炼即可。 关于定点项目，国内主要看加特兰，其他的如森思泰克、诚泰电子等都是有加特兰的方案开发以及主机厂在推。加特兰在比亚迪、长安都获得了客户认可，在长安已有业务。 Q：关于电源问题。A：电源芯片主要是用于供电的芯片，可以理解成类似PMIC。 一般SOC、MCU或者MMIC厂家会做出指定，比如使用的是NXP的方案就会指定用NXP的电源芯片。 Q：关于电源方案国内的厂商有没有机会，比如加特兰或博世推荐一个方案，比如英飞凌的方案+英飞凌的电源，或者NXP的方案+NXP的电源，有没有可能英飞凌的方案+国产电源的方案？ A：这个机会现在可能不大，如加特兰推荐的方案主要还是对接进口的厂商，这一块国产化特别是在SOC上可能有难度。加特兰最有潜力。 可能跟主流的相比，加特兰降价空间可能会在10~15%，甚至可以到20%。加特兰在成本上很有优势。 Q：关于接口问题。A：接口芯片主要是使用海外的，厂商有TI、NXP。接口芯片使用一颗即可，而且Type-C成本并不高。 像纳芯微电子、思瑞浦也在陆续推出CAN等产品，未来可能有机会进入市场。 Q：高频PCB国内厂家做的多吗？ A：PCB目前使用的厂家是超声电子，国内还有其他厂家也是可以做的，这一方面国产化还是有潜力的。Q：现在4D毫米波雷达是级联方案，未来会不会有把几个MMIC做成一个MMIC芯片的趋势？ A：未来可能是统一的SOC去级联可能会多一点，这是与很多芯片厂家交流的结果，他们觉得这样可以把整体的体积做的更小。提升到一颗芯片会有一些优势，目前各个厂商还没有成套的方案。 预测趋势：毫米波雷达会变成一个传感器，把天线进行集成，把所有的算力都放在域控里实现，这样整个传感器成本能做到极致，也能把更大的算力的超算的域控运用于运算。 相当于只剩一个MMIC加上一个高频天线，电源、DSP都集成到域控里，单