進階别自動駕駛方興未艾之際，4D成像毫米波雷達快速“走紅”。
近期，自動駕駛整體解決方案供應商上海幾何夥伴智能駕駛有限公司宣布完成新一輪戰略融資，而這家企業從成立之初就選擇以4D成像毫米波雷達為主傳感器，結合其他感覺系統開發L2~L4級别自動駕駛解決方案。
事實上，瞄準4D成像毫米波雷達的遠不止這一家企業。2022年國際消費類電子産品展覽會（CES）上，一衆晶片企業如恩智浦、TI、Mobileye均推出或更新了自家成像雷達方案，毫米波雷達系統廠商Arbe、Zadar Labs等也紛紛帶來各自的成像雷達産品。國内廠商方面，如大陸集團、安波福、華為等科技公司也紛紛推出4D毫米波雷達品類，一衆新興玩家如傲酷、蘇州毫米波、安智傑等也相繼在該領域着手布局。
4D成像毫米波雷達為何能成為自動駕駛行業“新寵”？相比此前的感覺雷達，它又有哪些優勢？
補足傳統毫米波雷達性能短闆
4D成像毫米波雷達可以看作此前毫米波雷達的更新版。
據了解，傳統毫米波雷達通過發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。
圖檔來源：視覺中國
在探測範圍上，傳統毫米波雷達僅可探測距離、方位以及速度三個次元。由于缺乏測量高度的能力、角度分辨率低、點雲稀疏，且忽略靜态物體，傳統毫米波雷達在L3級以下的自動駕駛輔助系統中尚可，但面向更高階的自動駕駛則顯得力不從心。
而4D成像毫米波雷達在原有距離、方位、速度的基礎上，增加了對目标高度這一次元的資料解析，能夠實作距“3D+速度”四個次元的資訊感覺，可有效地解析目标的輪廓、類别、行為，刻畫更為真實的環境圖像。依靠測高能力以及點雲圖像，4D成像毫米波雷達可初步判定靜止物體與車輛的位置關系，避免因簡單過濾靜止信号而造成的安全隐患。
不僅如此，4D成像毫米波雷達價格在100~150美元之間，中短期内量産成本遠低于雷射雷達。“雷射雷達的成本要想從幾千元降到幾百元，至少需要5年，是以4D成像毫米波雷達，在某種程度上是可以取代低線束雷射雷達的。”傲酷雷達亞太區總裁郄建軍表示。
有觀點認為，綜合性能與成本，4D成像毫米波雷達會在L3級自動駕駛、無人自主泊車等場景下，迅速占據重要位置，因為這些場景往往追求極緻成本效益，不能規模采用雷射雷達，但又需要有雷射雷達的部分優勢功能如靜止目标檢測等，而這些正是4D成像毫米波雷達的優勢。
中金公司認為，4D成像雷達全方位提升毫米波雷達性能，有望使毫米波雷達成為ADAS系統中的核心傳感器之一，是毫米波雷達未來發展的重要方向。預計至2025年中國車載4D成像雷達市場規模在悲觀、中性、樂觀情況下有望分别達到1.9億美元、3.6億美元和5.4億美元，2022年~2025年的年複合增長率或将為34%、64%和88%。
規模化投産仍待時日
盡管4D成像毫米波雷達的綜合成本效益較高，但目前尚未有一款能夠真正規模落地的産品。
“4D成像毫米波雷達作為車規級安全件，開發周期非常長，要有足夠的時間來完成系統設計、測試驗證等環節。通常來講，開發一款雷達要用5年的時間，如果走定制晶片的路線，可能會需要更多時間。”楚航科技首席技術官張我弓表示。
同時，目前業内并沒有針對4D成像毫米波雷達的測試裝置，換言之行業生态鍊尚未成熟。廠商們多利用傳統毫米波雷達測試裝置驗證4D成像毫米波雷達産品性能。但傳統測試裝置分辨率較低，無法驗證4D成像毫米波雷達的分辨率是否達到了1度或1度以下，而這對于雷達能否分辨距離較近的車、人等物體至關重要。
“我們隻能靠上路，用真值系統，用雷射雷達去做比對。但這樣的話，如果産品的一些基礎性能出了問題，比如天線設計，我們根本沒有辦法在實驗室裡檢測出來，做不了前端測試，無法形成一個完整的研發閉環。”楚航科技首席執行官楚詠焱預測，4D成像毫米波雷達要想形成标準化、可規模量産的産品，預計還需要3~5年。
此外，技術層面，在複雜的電磁環境中，毫米波雷達接受到的噪聲等幹擾較大，在追求精度的4D成像雷達中，如何處理雜點和可能存在的虛報預警噪點也是4D成像雷達應用的難點。而随着應用毫米波雷達的車不斷增多，毫米波雷達間的互相幹擾也會增加，抗幹擾也将是後續4D成像雷達必須面對的問題。
“今年我們看到幾家主機廠都準備上車4D成像毫米波雷達，這就跟幾年前的雷射雷達一樣，一旦有領軍企業大規模應用，後邊的企業就會迅速跟進。”郄建軍表示。
不過也有業内人士認為，4D毫米波雷達隻是包括光學傳感器在内的汽車自動駕駛傳感器系統的一部分，未來或将配合雷射雷達和攝像頭，以較低的成本促成行駛安全，助力自動駕駛技術實作商業化落地。
記者|李碩
編輯|程鵬 孫磊 王嘉琦 易啟江
校對|盧祥勇
封面圖檔來源：視覺中國
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