Sep 07, 2023 메시지를 남겨주세요

4D 밀리미터파 레이더, LIDAR를 죽일 수 있을까?

"보쉬는 자율주행 LiDAR 개발을 완전히 포기했습니다." 독일 신문 Handelsblatt가 최근 보도했다는 소식을 여러분 모두 알고 계시리라 믿습니다.

Bosch는 MEMS(Micro-Electro-Mechanical-System, micro-electro-Mechanical-System) 기술의 복잡성과 긴 개발 시간의 연구 개발에 막대한 투자를 했기 때문에 LiDAR를 포기했습니다. 회사 대변인은 "기술의 복잡성과 출시 시기를 고려하여 보쉬는 얼마 전 LiDAR 센서의 하드웨어 개발에 추가 자원을 투자하지 않기로 결정했다"고 확인했습니다.

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그러나 많은 국내 언론은 이 문제에 대해 보도했지만 글로벌 자동차 밀리미터파 레이더 "ABCD"가 4대 거대 기업 중 하나로서 보쉬가 손에 넣은 "절대 포기하지 않는" 기술, 즉 77Ghz 대역 4D 밀리미터파 레이더. 보쉬의 강력한 보호 장치가 바로 여기에 있습니다.
Bosch는 또한 LiDAR가 L3 수준 자율 주행에 매우 중요하다는 점을 인정했습니다. 왜냐하면 업계에서 4D 밀리미터파 레이더가 부상하고 있지만 레이저 레이더를 "대체"할 수도 없기 때문입니다. 그러나 4D 밀리미터파 레이더는 결국 어떤 중요한 잠재력을 갖고 있으며, 그러한 거인인 Bosch가 레이저 레이더를 포기하기보다는 포기할 가치가 있습니까?
"새로운 마음에 드는 것"이 ​​"얼굴"에서 탄생했습니다
이에 앞서 또 다른 자동차 부품 대기업인 ZF도 LiDAR 경쟁에서 철수했다는 점을 언급할 가치가 있습니다. ZF는 Ibeo(LiDAR '오리지나이터')에 참여하기 위해 약 1억 달러를 투자했지만, Ibeo가 파산하면서 ZF도 LiDAR를 포기했습니다.

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자동차 기업 측면에서 Tesla는 LiDAR를 포기하기에는 매우 이르습니다.
그러나 올해 2월 Tesla는 유럽 규제 기관에 차량 변경 신청을 명확하게 제출했으며 곧 출시될 4세대 Autopilot 하드웨어 HW4.0에 고해상도 4D 밀리미터파 레이더가 추가되었습니다. 이전에 Tesla는 밀리미터파 레이더와 초음파 레이더를 제거하여 시각적 경로로 모두 시도했습니다.
이런 '얼굴 맞히기' 일, 업계가 끓어오르니까 눈도 크시군요. 아. 그러다가 갑자기 4D 밀리미터파 레이더가 업계의 "새로운 인기"가 되었습니다. 불완전한 통계에 따르면 4D 밀리미터파 레이더 제품을 개발하는 현지 기업이 최소 20개에 달합니다.
왜? 그 이유는 전통적인 밀리미터파 레이더에 비해 4D 레이더는 높이 정보 증가로 인해 정적 물체를 더 정확하게 식별할 수 있기 때문인데, 이를 '이미지' 능력이라고도 합니다. 게다가 약 1000위안의 가격은 종종 6~7천 달러 또는 심지어 수만 달러에 달하는 LiDAR와 비교하여 자동차 산업의 "볼륨"에서 극도로 비용 우위가 분명합니다.
그리고 LiDAR와 비교하여 4D 밀리미터파 레이더는 전통적인 밀리미터파 레이더 전천후 간섭 방지 이점을 계승했으며 빛, 연기, 먼지, 연무의 영향을 받지 않으며 밤, 비, 눈 및 기타 환경에서 정상적으로 작동할 수 있습니다. , 적응력이 더 강해집니다.
CICC가 4D 이미징 레이더가 모든 측면에서 밀리미터파 레이더의 성능을 향상시킬 수 있다고 믿는 것처럼, 밀리미터파 레이더는 ADAS 시스템의 핵심 센서 중 하나로 자리잡을 것으로 예상되며 이는 밀리미터파 레이더의 향후 개발을 위한 중요한 방향입니다. 웨이브 레이더.
사실 4D 밀리미터파 레이더는 낯선 신기술이 아니다. 2018년 말, 양대 제조사인 인피니언, NXP와 경쟁하기 위해 텍사스 인스트루먼트(Texas Instruments) TI는 4D 이미징 밀리미터파 레이더 개념을 내놓고 출시했다. 레이더 개발자가 가장 다루기 어려운 안테나를 통합한 AWR2243 FMCW(Frequency-Modulated Continuous Wave) 단일 칩 트랜시버를 기반으로 하는 4-칩 캐스케이드 4D 밀리미터파 레이더 설계 솔루션의 전체 세트입니다.
2020년 3월 구글의 웨이모(Waymo)는 4D 이미징 레이더로 업그레이드된 5세대 자동운전 시스템 인식 프로그램인 밀리미터파 레이더를 출시해 4D 밀리미터파 레이더 기술을 차량단에 최초로 적용했다.
그리고 올해 CES 연설에서 Intel의 Mobileye CEO인 Amnon Shashua는 자동차의 4D 이미징 밀리미터파 레이더 애플리케이션 시나리오를 더욱 강조했습니다. 그는 "2025년까지 자동차 앞부분을 제외하고 다른 곳에서는 (4D) 밀리미터파 레이더만 원하고 LiDAR는 원하지 않는다"고 말했다.

"봄 강물 따뜻한 오리가 먼저 안다"는 사실 국내 시장의 4D 밀리미터파 레이더 "볼륨"이 시작된 지 오래다. 또한 2022년 하반기부터 '온보드' 속도를 가속화하기 위한 4D 밀리미터파 레이더가 탑재되며, 주요 탑재 모델은 Feifan R7, Deep Blue SL03, Ideal L7 등입니다. 그리고 일부 모델은 둘 다 레이저 레이더이고 4D 밀리미터파 레이더도 원합니다.
물론 반년여 전인 2021년 10월 초 보쉬는 처음으로 상하이에 5세대 밀리미터파 레이더 슈프림 에디션(당시 명칭)을 선보였습니다. 거리는 302미터, 수평 시야각은 120도, 수직 시야각은 24도입니다.
동시에 Bosch의 오랜 라이벌인 Continental, ZF 및 Amberford도 가만히 있지 않습니다. 예를 들어 Continental Group은 세계 최초의 4D 밀리미터파 레이더 ARS540을 대량 생산했으며, ZF의 4D 레이더는 SAIC 고정 지점을 확보했습니다. 당시 국내 시장에는 Sensitech, Fritz Tektronix, for the ascension of science(CubTEK), Chuan speed Microwave 및 기타 여러 회사도 4D 트랙에 진입했습니다.
2023년에는 경쟁이 더욱 치열해지며 더 많은 기업이 4D 밀리미터파 레이더 연구 개발과 대량 생산에 투자하고 있습니다. 8월 15일, WoSai Technology의 CEO이자 창립자인 Li Yifan도 개인 자격으로 Aoto Technology의 1차 자금 조달에 참여했습니다.
Aotu가 대량 생산 단계에 들어간 첫 번째 제품인 Altos V1은 이미 "현재 세계 유일의 성숙한 비 FPGA 4-칩 캐스케이드(12TX, 16RX) 4D 이미징 레이더 제품"을 완료한 것으로 알려졌습니다. 그리고 포괄적인 성능은 업계 거대 기업인 ZF, Bosch, Continental 및 기타 유사한 제품 성능보다 약하지 않으며 Altos V1 가격은 이전 제품의 1/2에 불과하거나 심지어 더 낮습니다.
보쉬는 LiDAR를 포기할 수 있지만 4D 밀리미터파 레이더는 결코 포기하지 않을 것입니다. 지난 8월 보쉬는 스웨덴의 혁신적인 RF 안테나 기술 회사(GapWaves)와 자동차의 고해상도 요구 사항을 충족하는 밀리미터파 레이더 안테나를 공동 개발 및 생산하기로 합의했습니다.
그래서 농담으로 "ABCD"(즉, Autoliv, Bosch, Continetal, Dephi)라고 불리는 거대 기업들과 국내 최고의 스타트업들이 이 4D 밀리미터파 레이더에 막대한 투자를 해왔고, 그 미래가 어떻게 될지는 자명하다. .
밤새는 아니지
Tesla는 순수한 비전 프로그램이라 할지라도 여전히 시스템 이중화로 4D 밀리미터파 레이더가 필요하다는 사실을 "얼굴"로 사용했습니다. 또한 업계에서 일반적으로 스마트 드라이빙 솔루션으로 인식되는 '다중 센서 융합'인 4D 이미징 레이더가 그 자리를 확실히 차지할 것입니다.
그러나 중요한 사실은 4D 밀리미터파 레이더가 LiDAR를 "대체"할 수 없다는 점이며, 이는 기술 및 LiDAR 이질성이 결정된 것입니다. 물론 이는 4D 밀리미터파 레이더 강세 시장에 영향을 미치지 않습니다.
4D 밀리미터파 레이더의 이점은 더 이상 말할 수 없으며 명확하게 알아야 할 점은 4D 밀리미터파 이미징 레이더 연구 및 개발과 적용이 하루아침에 이루어지는 것이 아니며 계속해서 최적화하고 개선해야 하는 기술적 어려움이 여전히 많이 있다는 것입니다. 표를 보면 4D 밀리미터파 레이더를 대량 생산할 수 있는 업체는 아직 소수이고, 대부분이 아직 연구 개발 단계에 있다는 것을 알 수 있습니다.
특히, 우선 4D 레이더는 호스트 플랜트의 조건 요구 사항을 충족하기 위해 동시에 두 개 이상의 표시기가 필요합니다. 즉, 더 나은 성능을 달성하기 위해 거리 해상도, 각도 해상도, 속도 해상도를 동시에 개선해야 합니다. 이미징 효과, 최종 이미징의 성능을 나타내는 단일 지표는 그다지 의미가 없습니다. 4D 밀리미터파 레이더 공급업체에서는 "우수한 도어 도어"를 수행하는 것이 쉬운 일이 아닙니다.
둘째, 4차원 밀리미터파 레이더의 기술적 장점을 모두 발휘하기 위해서는 융합 전의 카메라가 필요하지만, 4차원 밀리미터파 레이더는 채널 수, 데이터 양이 상대적으로 많다. , 그리고 더 높은 산술 요구 사항을 융합하기 전에 해야 할 비전은 알고리즘 문제도 포함하고 있으며 밀리미터파 레이더 칩 메모리가 제한되어 있기 때문에 산술의 센서 측면이 충분하지 않습니다.

따라서 데이터의 포인트 클라우드 밀도가 상대적으로 높을 경우 도메인 컨트롤러에서 사전 융합을 수행해야 합니다. 그러나 여기에도 문제가 있습니다. 한편으로는 4D 밀리미터파 레이더의 높은 데이터 속도와 데이터 압축으로 인해 중앙 집중식 아키텍처에 문제가 발생하고, 다른 한편으로는 안테나와 프로세서 간의 신호 전송 대역폭과 속도가 문제가 됩니다. 감지 정확도에도 영향을 미칩니다.
따라서 이러한 모순을 해결하려면 4D 밀리미터파 레이더 공급업체는 중앙 도메인 컨트롤러에 대해 충분히 깊이 이해하거나 도메인 컨트롤러 공급업체 또는 칩 공급업체와 심층적으로 바인딩해야 합니다. 예를 들어 Ambarella Semiconductor(Ambarella)는 Oculii Radar(Oculii)를 인수하여 차세대 4D 이미징 레이더를 출시했습니다. 그러나 우리는 이러한 핵심 기술을 현재 최소한 국내 기업이 통제할 수 있다는 것을 알고 있습니다.
또한 전자융합은 관절교정을 위해서는 카메라와 함께 4D 밀리미터파 레이더가 필요하지만 관절교정이 어렵다. 또한 4D 밀리미터파 레이더에는 거리 정보가 있지만 카메라에는 없습니다. 그렇다면 두 가지를 공동으로 교정할 때 어떻게 처리할 것인지도 큰 문제입니다.
또한 안테나 채널 수와 칩 캐스케이드 문제도 강력한 기술적 내용을 가지고 있습니다. 예를 들어 일부 국내 기업은 대부분 ABCD의 전통적인 설계 경험을 참조하고 4칩 캐스케이드 12T16R(송신기 채널 12개, 수신기 채널 16개) 안테나 어레이를 처음부터 자체 설계하는 경우 시뮬레이션 및 서버 요구 사항의 양만 구성했습니다. 한계점.

4D 밀리미터파 레이더의 또 다른 문제점은 EMC(전자 호환성)를 통과하기 어렵다는 것입니다. 이에 대한 핵심은 외부 세계와의 간섭(차량 외부 물체, 차량 내부의 자동차 라디오와의 간섭 포함)을 피하는 방법과 외부 세계의 간섭에 대처하는 방법을 고려할 필요가 있다는 것입니다. 그러나 EMC 문제는 사전 시뮬레이션에서는 감지하기 어렵고 실험 중에 발견해야 합니다.
LiDAR에 비해 4D 밀리미터파 레이더는 비용 효율적인 것으로 간주됩니다. 그러나 성숙한 3D 밀리미터파 레이더와 비교할 때 현재로서는 그 장점이 그다지 뚜렷하지 않습니다. 따라서 4D 밀리미터파 레이더는 "준비 단계"로만 간주될 수 있으며, 일부 업계 관계자는 성숙하는 데 2-4년이 걸릴 것으로 믿고 있습니다.
물론 어떤 사람들은 매우 낙관적이다. Chu Hang Technology CEO Chu Wing Yan은 언론과의 인터뷰에서 "밀리미터파 레이더는 자동차 인식의 전략적 포인트이며 전천후 감지 기능을 갖춘 유일한 센서입니다. 가장 풍부한 양의 지각 피드백, 거리, 속도를 가지고 있습니다."라고 말했습니다. , 각도, 모든 것의 수평 각도, 이제 4D, 미래에는 5D, 6D, 7D가 될 수 있습니다."
그러나 Chu Wing Yan은 4D 밀리미터파 이미징 레이더 대량 생산에는 여전히 테스트와 같은 일부 문제를 해결해야 한다고 인정했습니다. 여기에는 레이더 시스템이 고객 요구 사항을 충족하는지 테스트하기 위해 충분히 정확한 테스트 장비의 필요성이 포함됩니다. 그러나 현재 업계에는 통일된 표준 평가 방법과 수단이 부족합니다.
5D, 6D, 7D 등은 아직 멀었지만 4D 밀리미터파 레이더에는 여전히 잠재력이 있습니다. GaoGong 지능형 자동차 연구소의 데이터에 따르면 국내 시장 L2 이상에서 신차의 밀리미터파 레이더 탑재율은 2025년에 50%를 초과할 것으로 예상됩니다.
동시에 4D 밀리미터파 레이더의 탑재량은 2023년에 100만대를 넘어설 가능성이 있으며, 2025년에는 전방 밀리미터파 레이더 전체에서 차지하는 비중이 40%를 넘을 것으로 예상된다.
마지막으로, 누가 "세상을 자랑할" 수 있습니까? 이것은 매우 흥미로운 질문입니다. www.DeepL.com/Translator로 번역됨(무료 버전)

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