成本遠(yuǎn)低于激光雷達(dá)，高階自動(dòng)駕駛的新幫手來了？

每經(jīng)記者 李碩    每經(jīng)編輯 程鵬 孫磊 易啟江    

高級(jí)別自動(dòng)駕駛方興未艾之際，4D成像毫米波雷達(dá)快速“走紅”。

近期，自動(dòng)駕駛整體解決方案供應(yīng)商上海幾何伙伴智能駕駛有限公司宣布完成新一輪戰(zhàn)略融資，而這家企業(yè)從成立之初就選擇以4D成像毫米波雷達(dá)為主傳感器，結(jié)合其他感知系統(tǒng)開發(fā)L2~L4級(jí)別自動(dòng)駕駛解決方案。

事實(shí)上，瞄準(zhǔn)4D成像毫米波雷達(dá)的遠(yuǎn)不止這一家企業(yè)。2022年國際消費(fèi)類電子產(chǎn)品展覽會(huì)（CES）上，一眾芯片企業(yè)如恩智浦、TI、Mobileye均推出或更新了自家成像雷達(dá)方案，毫米波雷達(dá)系統(tǒng)廠商Arbe、Zadar Labs等也紛紛帶來各自的成像雷達(dá)產(chǎn)品。國內(nèi)廠商方面，如大陸集團(tuán)、安波福、華為等科技公司也紛紛推出4D毫米波雷達(dá)品類，一眾新興玩家如傲酷、蘇州毫米波、安智杰等也相繼在該領(lǐng)域著手布局。

4D成像毫米波雷達(dá)為何能成為自動(dòng)駕駛行業(yè)“新寵”？相比此前的感知雷達(dá)，它又有哪些優(yōu)勢？

補(bǔ)足傳統(tǒng)毫米波雷達(dá)性能短板

4D成像毫米波雷達(dá)可以看作此前毫米波雷達(dá)的升級(jí)版。

據(jù)了解，傳統(tǒng)毫米波雷達(dá)通過發(fā)射錐狀電磁波波束并檢測回波，以此判斷汽車車身與其他物體的相對距離、速度、角度及方位，再交由中央處理單元決策。

圖片來源：視覺中國

在探測范圍上，傳統(tǒng)毫米波雷達(dá)僅可探測距離、方位以及速度三個(gè)維度。由于缺乏測量高度的能力、角度分辨率低、點(diǎn)云稀疏，且忽略靜態(tài)物體，傳統(tǒng)毫米波雷達(dá)在L3級(jí)以下的自動(dòng)駕駛輔助系統(tǒng)中尚可，但面向更高階的自動(dòng)駕駛則顯得力不從心。  

而4D成像毫米波雷達(dá)在原有距離、方位、速度的基礎(chǔ)上，增加了對目標(biāo)高度這一維度的數(shù)據(jù)解析，能夠?qū)崿F(xiàn)距“3D+速度”四個(gè)維度的信息感知，可有效地解析目標(biāo)的輪廓、類別、行為，刻畫更為真實(shí)的環(huán)境圖像。依靠測高能力以及點(diǎn)云圖像，4D成像毫米波雷達(dá)可初步判定靜止物體與車輛的位置關(guān)系，避免因簡單過濾靜止信號(hào)而造成的安全隱患。

不僅如此，4D成像毫米波雷達(dá)價(jià)格在100~150美元之間，中短期內(nèi)量產(chǎn)成本遠(yuǎn)低于激光雷達(dá)。“激光雷達(dá)的成本要想從幾千元降到幾百元，至少需要5年，所以4D成像毫米波雷達(dá)，在某種程度上是可以取代低線束激光雷達(dá)的。”傲酷雷達(dá)亞太區(qū)總裁郄建軍表示。

有觀點(diǎn)認(rèn)為，綜合性能與成本，4D成像毫米波雷達(dá)會(huì)在L3級(jí)自動(dòng)駕駛、無人自主泊車等場景下，迅速占據(jù)重要位置，因?yàn)檫@些場景往往追求極致性價(jià)比，不能規(guī)模采用激光雷達(dá)，但又需要有激光雷達(dá)的部分優(yōu)勢功能如靜止目標(biāo)檢測等，而這些正是4D成像毫米波雷達(dá)的優(yōu)勢。

中金公司認(rèn)為，4D成像雷達(dá)全方位提升毫米波雷達(dá)性能，有望使毫米波雷達(dá)成為ADAS系統(tǒng)中的核心傳感器之一，是毫米波雷達(dá)未來發(fā)展的重要方向。預(yù)計(jì)至2025年中國車載4D成像雷達(dá)市場規(guī)模在悲觀、中性、樂觀情況下有望分別達(dá)到1.9億美元、3.6億美元和5.4億美元，2022年~2025年的年復(fù)合增長率或?qū)?4%、64%和88%。

規(guī)?；懂a(chǎn)仍待時(shí)日

盡管4D成像毫米波雷達(dá)的綜合性價(jià)比較高，但目前尚未有一款能夠真正規(guī)模落地的產(chǎn)品。

“4D成像毫米波雷達(dá)作為車規(guī)級(jí)安全件，開發(fā)周期非常長，要有足夠的時(shí)間來完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證等環(huán)節(jié)。通常來講，開發(fā)一款雷達(dá)要用5年的時(shí)間，如果走定制芯片的路線，可能會(huì)需要更多時(shí)間。”楚航科技首席技術(shù)官張我弓表示。

圖片來源：視覺中國

同時(shí)，當(dāng)前業(yè)內(nèi)并沒有針對4D成像毫米波雷達(dá)的測試設(shè)備，換言之行業(yè)生態(tài)鏈尚未成熟。廠商們多利用傳統(tǒng)毫米波雷達(dá)測試設(shè)備驗(yàn)證4D成像毫米波雷達(dá)產(chǎn)品性能。但傳統(tǒng)測試設(shè)備分辨率較低，無法驗(yàn)證4D成像毫米波雷達(dá)的分辨率是否達(dá)到了1度或1度以下，而這對于雷達(dá)能否分辨距離較近的車、人等物體至關(guān)重要。

“我們只能靠上路，用真值系統(tǒng)，用激光雷達(dá)去做比對。但這樣的話，如果產(chǎn)品的一些基礎(chǔ)性能出了問題，比如天線設(shè)計(jì)，我們根本沒有辦法在實(shí)驗(yàn)室里檢測出來，做不了前端測試，無法形成一個(gè)完整的研發(fā)閉環(huán)。”楚航科技首席執(zhí)行官楚詠焱預(yù)測，4D成像毫米波雷達(dá)要想形成標(biāo)準(zhǔn)化、可規(guī)模量產(chǎn)的產(chǎn)品，預(yù)計(jì)還需要3~5年。

此外，技術(shù)層面，在復(fù)雜的電磁環(huán)境中，毫米波雷達(dá)接受到的噪聲等干擾較大，在追求精度的4D成像雷達(dá)中，如何處理雜點(diǎn)和可能存在的虛報(bào)預(yù)警噪點(diǎn)也是4D成像雷達(dá)應(yīng)用的難點(diǎn)。而隨著應(yīng)用毫米波雷達(dá)的車不斷增多，毫米波雷達(dá)間的相互干擾也會(huì)增加，抗干擾也將是后續(xù)4D成像雷達(dá)必須面對的問題。

“今年我們看到幾家主機(jī)廠都準(zhǔn)備上車4D成像毫米波雷達(dá)，這就跟幾年前的激光雷達(dá)一樣，一旦有領(lǐng)軍企業(yè)大規(guī)模應(yīng)用，后邊的企業(yè)就會(huì)迅速跟進(jìn)。”郄建軍表示。

不過也有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，4D毫米波雷達(dá)只是包括光學(xué)傳感器在內(nèi)的汽車自動(dòng)駕駛傳感器系統(tǒng)的一部分，未來或?qū)⑴浜霞す饫走_(dá)和攝像頭，以較低的成本促成行駛安全，助力自動(dòng)駕駛技術(shù)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化落地。

記者|李碩

 編輯|程鵬 孫磊 王嘉琦 易啟江

校對|盧祥勇

封面圖片來源：視覺中國

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