Radar jako podstawa bezpieczeństwa motoryzacyjnego i autonomii poziomu 4

Radar jest podstawą bezpieczeństwa motoryzacyjnego i kluczowym elementem w osiągnięciu nowego poziomu autonomii 4. Chociaż obecnie ponad 50% nowych samochodów wyposażonych jest w jeden lub więcej radarów, do 2042 roku wszystkie nowe pojazdy będą miały kilka radarów, ponieważ staną się one kluczowym elementem przyszłych trybów mobilności.

Radar motoryzacyjny znacząco zwiększa bezpieczeństwo
Obecnie przednie radary są ważne dla działania kluczowych funkcji systemów wspomagania kierowcy (ADAS), takich jak automatyczne awaryjne hamowanie i adaptacyjny tempomat. Radar jest najlepszym rozwiązaniem czujnikowym, ponieważ dokładnie mierzy odległość i prędkość obiektów oraz pozostaje skuteczny w ciemności, złych warunkach pogodowych i mgle.

Funkcje aktywnego bezpieczeństwa już udowodniły swoją skuteczność, zmniejszając liczbę wypadków tylnych o 45% (według danych Europejskiej Rady Bezpieczeństwa Transportu). Te korzyści doprowadziły do tego, że organy regulacyjne, takie jak Euro NCAP, wymagają obowiązkowego montażu systemu automatycznego awaryjnego hamowania we wszystkich nowych pojazdach. W badaniu IDTechEx "Radar motoryzacyjny 2022-2042" omówiono te inicjatywy regulacyjne i prognozuje się znaczny wzrost wykorzystania radarów.

Wydajność czujników radarowych znacznie poprawiła się w ciągu ostatniej dekady. Produkty dostawców klasy 1, takich jak Bosch, Continental i Denso, są obecnie znacznie bardziej wydajne niż 5-10 lat temu. Jednym z kluczowych czynników przyszłej poprawy wydajności jest przejście z transceiverów opartych na SiGe BiCMOS na technologię Si-CMOS.

IDTechEx przeprowadził badania pierwotne, przeprowadzając wywiady z ośmioma startupami i pięcioma dostawcami klasy 1 i 2. Startupy takie jak Uhnder i Arbe stosują rozwiązania oparte na Si-CMOS w celu zwiększenia wydajności radarów do nowych, wcześniej niedostępnych poziomów. Rozdzielczość kątowa tych radarów osiąga 0,5°–1°, co zaczyna zbliżać się do charakterystyk LiDAR, który zwykle ma rozdzielczość kątową 0,05°–0,5°. Można śmiało powiedzieć, że nowoczesne radary niemal zrównały się z LiDAR pod względem jakości.

Autonomia jako czynnik napędzający długoterminowy popyt na radary
Kolejnym czynnikiem wzrostu popytu na radary będzie pojawienie się pojazdów o wyższym poziomie autonomii. Pojazdy poziomu 3 już pojawiły się na drogach Japonii i spodziewane są w Europie od 2022 roku. Przewiduje się, że pojazdy poziomu 3 i wyższe będą wyposażone w co najmniej pięć radarów, z których każdy będzie wymagał wyższej wydajności niż wcześniej.

Zwiększone bezpieczeństwo, popyt na wyższe poziomy autonomii i wzrost wydajności przyczynią się do masowego wdrożenia systemów radarowych. W niedalekiej przyszłości wszystkie pojazdy będą prawdopodobnie wyposażone przynajmniej w jeden radar. Ten czujnik rzeczywiście warto trzymać na oku.

Tesla rezygnuje z radarów – czy to stanie się nowym trendem?
Do realizacji funkcji ADAS można wykorzystać kamery, jednak większość producentów samochodów woli radary. Wyjątkiem jest Tesla, która usunęła radar z modeli Model 3 i Model Y, przechodząc na rozwiązania tylko z kamerami. Jednak po tym NHTSA otrzymała liczne skargi na fantomowe hamowanie podczas działania systemów.

Fantomowe hamowanie zazwyczaj występuje, gdy system błędnie dostrzega przeszkodę i aktywuje awaryjne hamowanie. Tesla starała się rozwiązać ten problem, polegając wyłącznie na kamerach. Jednym z powodów rezygnacji z radarów była niska rozdzielczość kątowa starych systemów, co utrudniało na przykład rozróżnianie nieruchomego pojazdu pod wiaduktem od samego wiaduktu.

Jednak Tesla korzystała z systemów radarowych już od 2014 roku, a od tego czasu technologie znacznie się poprawiły. Biorąc pod uwagę to oraz liczne zalety radarów, analitycy IDTechEx nie spodziewają się, że przykład Tesli stanie się ogólnym trendem w całej branży.

Radar as the Foundation of Automotive Safety and Level 4 Autonomy

Radar is the cornerstone of automotive safety and critically important for achieving the new level 4 autonomy. While today over 50% of new cars are equipped with one or more radars, by 2042, all new vehicles will have multiple radars, as they will become a key element of future mobility modes.

Automotive radar significantly enhances safety
Currently, front radars are important for the operation of key driver assistance systems (ADAS) such as automatic emergency braking and adaptive cruise control. Radar is the best sensing solution because it accurately measures the distance and speed of objects and remains effective in darkness, poor weather conditions, and fog.

Active safety functions have already proven their effectiveness, reducing rear-end collisions by 45% (according to the European Road Safety Council). These benefits have led regulators, such as Euro NCAP, to require the mandatory installation of automatic emergency braking on all new cars. In its "Automotive Radar 2022–2042" study, IDTechEx reviewed these regulatory initiatives and forecasts significant growth in radar usage.

Radar sensor performance has significantly improved over the past decade. Products from tier 1 suppliers like Bosch, Continental, and Denso are now orders of magnitude more effective than 5–10 years ago. One of the key factors for future performance increases is the transition from SiGe BiCMOS-based transceivers to Si-CMOS technology.

IDTechEx conducted primary research by interviewing eight startups and five tier 1 and 2 suppliers. Startups like Uhnder and Arbe are using Si-CMOS-based solutions to push radar performance to new, previously unreachable levels. The angular resolution of these radars reaches 0.5°–1°, which is beginning to approach the characteristics of LiDAR, which typically has angular resolution of 0.05°–0.5°. It can be fairly stated that modern radars are nearly on par with LiDAR in terms of quality.

Autonomy as a driver of long-term radar demand
Another driver for the growth in radar demand will be the arrival of vehicles with higher levels of autonomy. Level 3 cars have already appeared on the roads in Japan and are expected in Europe starting in 2022. Vehicles at level 3 and above are expected to be equipped with at least five radars, each requiring higher performance than before.

Increased safety, the demand for higher levels of autonomy, and performance growth will contribute to the widespread adoption of radar systems. In the near future, all vehicles are likely to be delivered with at least one radar. This sensor is truly worth keeping an eye on.

Tesla’s radar removal – will this become a new trend?
Cameras can be used for ADAS functions, but most automakers prefer radars. An exception is Tesla, which removed the radar from its Model 3 and Model Y, switching to a camera-only solution. However, after this, NHTSA received numerous complaints about phantom braking during system operation.

Phantom braking typically occurs when the system mistakenly perceives an obstacle and activates emergency braking. Tesla sought to resolve this issue by relying solely on cameras. One of the reasons for the radar removal was the low angular resolution of older systems, which made it difficult, for example, to distinguish a stationary car under an overpass from the overpass itself.

However, Tesla has been using radar systems since 2014, and since then, the technology has greatly improved. Given this, along with the numerous advantages of radars, IDTechEx analysts do not expect Tesla’s example to become a widespread trend across the industry.

Радар как основа автомобильной безопасности и автономности уровня 4

Радар является основой автомобильной безопасности и критически важным для достижения нового уровня 4 автономности. Хотя сегодня более 50% новых автомобилей оснащены одним или несколькими радарами, к 2042 году все новые транспортные средства будут иметь несколько радаров, так как они станут ключевым элементом будущих режимов мобильности.

Автомобильный радар значительно повышает безопасность
На данный момент передние радары важны для работы основных функций систем помощи водителю (ADAS), таких как автоматическое экстренное торможение и адаптивный круиз-контроль. Радар является лучшим сенсорным решением, так как точно измеряет расстояние и скорость объектов, а также остается эффективным в темноте, при плохих погодных условиях и тумане.

Функции активной безопасности уже продемонстрировали свою эффективность, снизив количество столкновений сзади на 45% (по данным Европейского совета по безопасности на транспорте). Эти преимущества привели к тому, что регулирующие органы, такие как Euro NCAP, требуют обязательного оснащения всех новых автомобилей системой автоматического экстренного торможения. IDTechEx в своем исследовании «Автомобильный радар 2022–2042» рассмотрел эти нормативные инициативы и прогнозирует значительный рост использования радаров.

Продуктивность радарных датчиков значительно улучшилась за последнее десятилетие. Продукция поставщиков уровня 1, таких как Bosch, Continental и Denso, теперь в разы эффективнее, чем 5–10 лет назад. Одним из ключевых факторов будущего повышения производительности является переход от трансиверов на основе SiGe BiCMOS к технологии Si-CMOS.

IDTechEx провела первичное исследование, опросив восемь стартапов и пять поставщиков уровня 1 и 2. Стартапы, такие как Uhnder и Arbe, используют решения на базе Si-CMOS для повышения производительности радаров до новых, ранее недостижимых уровней. Угловое разрешение этих радаров достигает 0,5°–1°, что начинает приближаться к характеристикам LiDAR, который обычно имеет угловое разрешение 0,05°–0,5°. Можно справедливо сказать, что современные радары уже почти сравнялись с LiDAR по качеству.

Автономность как драйвер долгосрочного спроса на радары
Другим фактором роста спроса на радары станет появление транспортных средств с более высокими уровнями автономности. Автомобили уровня 3 уже появились на дорогах Японии и ожидаются в Европе с 2022 года. Ожидается, что транспортные средства уровня 3 и выше будут оснащены как минимум пятью радарами, каждый из которых потребует более высокой производительности, чем ранее.

Повышенная безопасность, спрос на более высокие уровни автономности и рост производительности будут способствовать массовому внедрению радарных систем. В ближайшем будущем все транспортные средства, вероятно, будут поставляться с минимум одним радаром. Этот сенсор действительно стоит держать в поле зрения.

Tesla отказывается от радаров — станет ли это новой тенденцией?
Для реализации функций ADAS можно использовать камеры, однако большинство автопроизводителей предпочитают радары. Исключением стала Tesla, которая удалили радар из моделей Model 3 и Model Y, перейдя на решения только с камерами. Однако после этого NHTSA получила многочисленные жалобы на фантомное торможение во время работы систем.

Фантомное торможение обычно происходит, когда система ошибочно воспринимает препятствие и активирует экстренное торможение. Tesla пыталась устранить эту проблему, полагаясь только на камеры. Одной из причин отказа от радаров была низкая угловая разрешающая способность старых систем, что затрудняло, например, различение неподвижного автомобиля под путепроводом и самого путепровода.

Однако Tesla использовала радарные системы еще с 2014 года, и с тех пор технологии значительно усовершенствовались. Учитывая это, а также многочисленные преимущества радаров, аналитики IDTechEx не ожидают, что пример Tesla станет общей тенденцией для всей отрасли.