Mobileye的自研雷達(dá)野望

今年的CES上，我們已經(jīng)看到了Mobileye為2024年到2025年這個時間段準(zhǔn)備的EyeQ 6L、EyeQ 6H以及EyeQ Ultra芯片。但他們準(zhǔn)備的遠(yuǎn)不僅是芯片而已，還有尚在研發(fā)階段的雷達(dá)傳感器。

前向三路冗余

自動駕駛的傳感器三劍客中，有攝像頭、雷達(dá)和激光雷達(dá)。然而從目前的發(fā)展趨勢來看，攝像頭的純視覺方案以及以激光雷達(dá)為主導(dǎo)的方案越來越多，反倒是毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)成了陪襯，甚至被特斯拉這樣的廠商直接拋棄。

Mobileye可以說是仍在堅(jiān)持三者混用的自動駕駛廠商之一，雖然2019年與采埃孚共同研制了100°的ADAS攝像頭，但Mobileye的自動駕駛方案所用到的雷達(dá)方案仍然是第三方的。比如去年Mobileye在IAA上的展示的Robotaxi，車型為蔚來的ES8，傳感器選用了3個Luminar的長距激光雷達(dá)和6個一徑科技的短距激光雷達(dá)，甚至沒有毫米波雷達(dá)，只有激光雷達(dá)和攝像頭。

目前和未來的雷達(dá)子系統(tǒng)對比 / Mobileye

在Mobileye當(dāng)前的自動駕駛傳感子系統(tǒng)中，一個是計(jì)算機(jī)視覺方案，完全由攝像頭來實(shí)現(xiàn)。另一個是激光雷達(dá)+毫米波雷達(dá)的方案，由ToF激光雷達(dá)實(shí)現(xiàn)360度覆蓋，再由毫米波雷達(dá)實(shí)現(xiàn)360度覆蓋。這兩套子系統(tǒng)提供了優(yōu)秀的冗余設(shè)計(jì)，即便其中一個傳感器方案失效也不會影響到整車的ADAS或自動駕駛的安全性。

但這樣的方案并非沒有缺點(diǎn)，最大也最棘手的問題就是成本。激光雷達(dá)的成本可是相當(dāng)高的，單個激光雷達(dá)的成本大約是毫米波雷達(dá)的5倍到10倍以上，上文提到的那種單車9個激光雷達(dá)配置可以說是奢侈了。這也就是為何Mobileye先從Robotaxi開始推進(jìn)其自動駕駛方案，消費(fèi)級車輛根本不會接受或增加這樣的成本。而在Mobileye的眼中一個好的方案不僅要隨地隨行的自動駕駛能力，計(jì)算單元加傳感器的成本也必須控制在5000美元以下。

從Mobileye CEO Amnon Shashua透露的消息來看，支持L4級自動駕駛的整套ECU，包括EyeQ Ultra芯片，要在1000美元以下。如此一來，傳感器的價格怎么說也得做到4000美元以下，那么Mobileye的計(jì)劃是什么呢？答案就是前向三路冗余。

Mobileye自研的軟件定義成像雷達(dá)將接替激光雷達(dá)的大部分工作，作為單獨(dú)一套冗余方案，再加上攝像頭的方案，這兩個傳感器負(fù)責(zé)車外360度范圍的感知工作。除此之外只需要一個高精度的前向激光雷達(dá)，以此完成前向的三路冗余。

軟件定義的成像雷達(dá)

去年的CES上，Amnon提到了Mobileye開始投入開發(fā)所謂的軟件定義成像雷達(dá)，今年的CES上他展示了目前的開發(fā)進(jìn)度以及該雷達(dá)的性能。這種軟件定義成像雷達(dá)完全可以通過軟件來配置，并通過OTA進(jìn)行更新，改變它的接收、發(fā)射和信號處理等。

軟件定義成像雷達(dá) / Mobileye

該雷達(dá)內(nèi)置2304個虛擬通道，具備100dB的動態(tài)范圍和0.5°x 2°的角分辨率，這些參數(shù)已經(jīng)在去年就公開了，并沒有發(fā)生變化。但Mobileye究竟能不能替代激光雷達(dá)或者攝像頭，完成它不擅長的工作呢？Mobileye進(jìn)行了兩組測試。

激光雷達(dá)輸出數(shù)據(jù)與成像雷達(dá)輸入給激光雷達(dá)的輸出數(shù)據(jù)對比 / Mobileye

第一組測試中，Mobileye訓(xùn)練出了一組神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，將成像雷達(dá)的數(shù)據(jù)輸出給激光雷達(dá)。由上圖可以看出，這樣生成的數(shù)據(jù)與激光雷達(dá)直接輸出的數(shù)據(jù)沒有太大差距。

基于成像雷達(dá)點(diǎn)云生成的視頻截圖 / Mobileye

第二組測試中，Mobileye用另一組神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將成像雷達(dá)的點(diǎn)云生成出了視頻，雖然用這種方法生成的視頻存在失真等現(xiàn)象，但由此判斷車輛和車道是完全可行的。當(dāng)然了，這兩組測試并不代表這種成像雷達(dá)的用法，而是對其數(shù)據(jù)可靠性的一個證明。

雖然這種軟件定義的成像雷達(dá)目標(biāo)是為了替代激光雷達(dá)，但這不代表Mobileye就要摒棄激光雷達(dá)了。車身上所需的唯一一個前向激光雷達(dá)，Mobileye也想做到自研。

FMCW激光雷達(dá)

Mobileye早在去年就透露了自研FMCW激光雷達(dá)的意向，相關(guān)的研發(fā)工作也在進(jìn)一步推進(jìn)中。憑借英特爾提供的硅光技術(shù)，Mobileye在開發(fā)難度巨大的FMCW激光雷達(dá)上，無疑有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。

該激光雷達(dá)可以做到600pt/deg^2的點(diǎn)云密度，和300米的測量范圍。目前，Mobileye已經(jīng)完成了首個多通道FMCW激光雷達(dá)處理器LiPRO的測試篩選，預(yù)計(jì)該激光雷達(dá)的量產(chǎn)價格在1000美元以下，不過量產(chǎn)時間就要等到2024年了。

Mobileye的藍(lán)圖

盡管在各路自動駕駛芯片和傳感器廠商的競爭下，Mobileye似乎對造車新勢力上的吸引力不算高，但不少老牌車廠卻依舊選擇了Mobileye，比如現(xiàn)代、福特和寶馬等。這些公司看好的不僅是EyeQ芯片，還有Mobileye的REM高精地圖和安全方案。

EyeQ Ultra芯片 / Mobileye

Mobileye若是在2024年到2025年的節(jié)點(diǎn)上將下兩代EyeQ芯片和傳感器全部做出來，必然會有更多的廠商選擇它的整套自動駕駛方案。當(dāng)然了，這也是因?yàn)镸obileye已經(jīng)隸屬英特爾才能做如此長遠(yuǎn)的全方位布局，其他芯片與雷達(dá)初創(chuàng)公司為了生存下去，必須得先有產(chǎn)品面世。

至于傳感器，不少激光雷達(dá)廠商都在想盡辦法降低成本，但從眼下的局面來看，激光雷達(dá)仍然很難降低到攝像頭和毫米波雷達(dá)的成本，反倒是這套降低激光雷達(dá)數(shù)量的方案，開辟了一條新的路線。