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。
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。
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