激光雷达VS高分辨率感知雷达：为更安全、更智能的汽车选择合适的传感器

引言

在探索完全自动驾驶的征途中,关于哪种传感器技术更能应对复杂多变的驾驶环境,引发了业界的广泛讨论。激光雷达与高分辨率感知雷达脱颖而出,成为该领域的两大核心解决方案,各自为汽车制造商带来了竞争优势。本文旨在深入探讨这两种传感器的性能、局限及应用场景,助力汽车企业做出明智选择。

激光雷达:高精度绘制详细地图

• 优势
        出色的深度分辨率:激光雷达传感器凭借光波技术,构建车辆周围环境的详细三维地图,尤其在需要高精度物体识别与分类的应用场景中,展现了出色的性能优势。

  高空间精度:激光雷达能够检测到微小障碍物,并在各种复杂环境中,为导航任务提供强有力的支持。

  宽视野覆盖:激光雷达提供广阔的视野覆盖范围,对于需要全景感知的应用场景(如城市复杂环境中的无人驾驶出租车)尤为有益。

• 局限
        易受天气影响:激光雷达的性能在恶劣天气条件(如雨、雾、雪)下会明显下降。

  耐用性和可靠性:激光雷达在长期运行中的耐用度及性能稳定性正不断经历严格考验,特别是面对复杂驾驶环境时。

  中短程检测:激光雷达系统通常在短距离至中距离范围内表现出色,但在高速行驶和远距离危险监测方面,其效能有所局限。

  缺乏多普勒功能:与感知雷达不同,激光雷达不具备多普勒功能,因此在检测接近物体的速度方面效果较差。

  成本较高与可扩展性挑战:激光雷达系统的制造和扩展成本高昂,使其在大规模市场车辆中的经济可行性较低。

  功耗问题:激光雷达相对较高的能耗带来了额外挑战,特别是对于电池供电的电动汽车而言。

  
  

高分辨率感知雷达:适应各种条件的稳健可靠传感

• 优势

  全天候功能:感知雷达在各种环境条件下均表现出色,即使在暴雨、大雪或低光照情况下也能保持可靠的检测和跟踪能力。

  设计兼容性:感知雷达可安置于车辆保险杠后方,无需额外进行结构改动即可与车辆设计完美融合。

  独立数据源:与同样基于视觉的激光雷达不同,感知雷达提供了独立于光学系统的数据源,与摄像头传感器相辅相成,构建更为多元化的感知框架。

  远距离高精度检测:先进感知雷达提供更远的检测范围和高分辨率物体检测,帮助驾驶员或自动化系统更早应对潜在危险。

  深度感知与速度测量:感知雷达实时提供物体的距离、速度和移动方向数据,对于高速安全导航和决策至关重要。

  大规模市场成本效益高:高分辨率雷达系统成本更低且可扩展性更强,对于广泛应用于汽车行业至关重要。

  
  

• 局限

  空间分辨率较低:传统雷达在区分紧密排列的物体方面存在局限,但高分辨率雷达的进展已显著改善了这一问题。

  潜在信号干扰:在拥挤区域,雷达信号可能相互干扰,但先进的滤波和处理技术可减轻这些问题。

  技术新颖:高分辨率感知雷达对于感知系统而言仍相对新颖,感知雷达在实际应用中可能经验不足,需要加强培训和适应能力提升效能。

  
  

为何高分辨率感知雷达成为理想选择

对于许多汽车制造商而言,高分辨率雷达凭借其耐用性、经济性和在多种环境下的出色表现而日益受到青睐。近年来取得的技术突破使高分辨率雷达能够在应对天气和光照挑战时保持性能稳定,这展现出了强大的竞争力。

提升安全与适应性

高分辨率感知雷达集测距、测速与物体识别功能于一体,赋能车辆在复杂交通环境中提前做出反应。这对于防撞系统而言至关重要,满足了在高速公路或城市交通拥堵中提高安全性的需求。

• 有利的成本效益比

  
  

随着分辨率与分类精度的不断提升,感知雷达已成为一种兼具高性能与成本效益的替代方案,实现了两者之间的巧妙平衡。这一技术使得汽车制造商能够在保持车辆成本适度增加的前提下,顺利整合先进传感技术。

• 不断进步的技术

  
  

先进的4D感知雷达技术,其性能已逼近激光雷达水平,同时依然保持了感知雷达固有的可靠稳定性。这使得汽车制造商能够享受到显著提升的目标识别与感知辅助能力,而无需面对激光雷达所固有的易损性问题。

激光雷达和感知雷达各自为自动驾驶和辅助驾驶系统带来了优势,但高分辨率雷达正成为许多汽车制造商的理想传感器。事实上,欧洲原始设备制造商近期的传感器询价单要求雷达至少具备24个接收(Rx)和24个发射(Tx)通道,以确保高分辨率。其成本效益、适应性和分辨率提升的平衡使其成为大规模市场采用的可行解决方案。

Arbe Robotics:提供激光雷达替代方案的高分辨率雷达

Arbe的4D成像雷达致力于突破传统雷达系统的界限,将雷达技术推向新高,使其在众多应用场景中足以媲美甚至替代激光雷达。以下是Arbe解决方案如何成为汽车制造商在追求性能与成本效益结合时的理想选择:

• 物体分辨率与清晰度

  
  

Arbe的感知雷达采用超高分辨率,能够区分紧密排列的物体,这一品质以往仅与激光雷达相关联。凭借其密集的通道阵列,Arbe雷达能够创建周围环境的详细多维图像,即使在复杂环境中也能实现物体准确分类。

• 全天候稳健性

  
  

与激光雷达不同,Arbe的感知雷达不受恶劣天气和光照条件的影响,在暴雨、大雪和低能见度条件下仍能保持出色性能。这使得它非常适合天气和路况差异较大的环境。

• 远距离快速响应

  
  

Arbe的感知雷达提供远距离检测与快速响应能力,对于驾驶来说具有关键优势。更远的检测范围支持高速行驶应用,使车辆有更多时间通过安全制动或变道来应对潜在危险。这种远距离与高分辨率的结合,使其在需要早期响应以避免事故的高速公路和城市场景中与激光雷达相媲美。

• 成本效益高,适合大规模市场

  
  

激光雷达的高成本一直是其普及的主要障碍。Arbe的高分辨率感知雷达提供了一种性价比更高的选择,汽车制造商可以在更广泛的车辆中实施。Arbe技术的可扩展性也支持大规模生产,使先进雷达传感技术能够应用于大规模市场车型,而不会增加成本。

• 先进的自由空间映射与感知支持

  
  

Arbe的感知雷达不仅检测物体,还支持自由空间映射,实时识别清晰路径和开放空间。这一功能对于高级驾驶辅助系统(ADAS)和自动驾驶车辆至关重要,为它们提供了对可导航环境的更深入理解。

• 全面物体检测,提升安全性

  
  

Arbe的感知雷达能够检测到具有挑战性的低反射率物体,如道路上的遗失货物或在复杂光照条件下的行人。这种能力增加了一层额外的安全保障,因为它可以准确识别其他传感器可能忽略的物体。

结论:Arbe雷达技术的优势

凭借其超高分辨率、全天候稳健性和成本效益,Arbe的雷达技术成为激光雷达的有力替代解决方案。这项技术为汽车制造商提供了一种实用的解决方案:既增强了车辆的安全性和自主性,又控制了成本,助力车企应对市场的变化。随着雷达技术的不断发展,Arbe的创新将迈向新的水平。