4D毫米波雷達(dá)的優(yōu)勢(shì)何在？

“自動(dòng)駕駛”，在過去的這幾年里乃至未來(lái)，一直都是人們持續(xù)熱議的熱門話題。

在“電動(dòng)化”轉(zhuǎn)型向“智能化”的發(fā)展進(jìn)程中，自動(dòng)駕駛技術(shù)成為了汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新變量，中國(guó)汽車行業(yè)的自動(dòng)駕駛滲透率也一直在穩(wěn)步提升。

我們都知道，自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的感知先行十分重要。自動(dòng)駕駛汽車感知的實(shí)現(xiàn)離不開各式各樣的傳感器設(shè)備，包括激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、車載攝像頭、紅外熱成像、超聲波雷達(dá)等，其通過捕捉感知車輛周邊交通環(huán)境的數(shù)據(jù)，以此為自動(dòng)駕駛提供準(zhǔn)確的信息，規(guī)劃正確的交通路線，讓自動(dòng)駕駛汽車可以安全駕駛。

當(dāng)下，隨著市場(chǎng)對(duì)自動(dòng)駕駛能力的需求不斷升級(jí)，需要具有更高感知能力的傳感器設(shè)備，為此，各企業(yè)之間摩拳擦掌，在芯片、系統(tǒng)、感知、算法等各個(gè)領(lǐng)域上下功夫。其中，4D毫米波雷達(dá)作為一顆新星，似乎成為了自動(dòng)駕駛汽車領(lǐng)域中不可或缺的配置之一，甚至被稱為激光雷達(dá)的“平替”。

尤其是在今年CES展上，4D成像毫米波雷達(dá)聲勢(shì)浩大，諸如恩智浦、TI、Mobileye都陸續(xù)推出或更新了自己的成像雷達(dá)方案，毫米波雷達(dá)系統(tǒng)廠商Arbe、Zadar Labs、Smartmicro等也都帶來(lái)了各自的成像雷達(dá)產(chǎn)品。

所以說，4D毫米波雷達(dá)為何會(huì)被稱為激光雷達(dá)的“平替”？它到底有何優(yōu)勢(shì)？能給自動(dòng)駕駛帶來(lái)什么？如今又有哪些企業(yè)在布局4D毫米波雷達(dá)市場(chǎng)？

4D毫米波雷達(dá)的優(yōu)勢(shì)何在？

了解自動(dòng)駕駛的都知道，自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的感知解決方案被分為兩大陣營(yíng)，一類是以特斯拉為代表的陣營(yíng)，主要是以攝像頭為主傳感器實(shí)現(xiàn)感知數(shù)據(jù)收集；另一類則是“組合傳感器”陣營(yíng)，以攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)等傳感器進(jìn)行融合感知。

日前，以“純視覺”解決方案為代表的特斯拉竟默默把毫米波雷達(dá)重新?lián)炝嘶貋?lái)，根據(jù)曝光的新文件，可以看到編號(hào)為“1541584”的毫米波雷達(dá)重新上車特斯拉，有人推測(cè)這是一款高分辨率的4D成像雷達(dá)，最快明年1月中旬就會(huì)對(duì)外發(fā)布。

為何4D毫米波雷達(dá)越來(lái)越受歡迎，并且正在成為汽車傳感器中的“新星”？我們都知道，3D毫米波雷達(dá)一直以來(lái)有一個(gè)被詬病的缺點(diǎn)，就是無(wú)法識(shí)別靜止物體，道路上的井蓋、減速帶以及懸掛著的各種道路標(biāo)識(shí)牌等，由于沒有高度信息，3D毫米波雷達(dá)完全無(wú)法決策，導(dǎo)致3D毫米波雷達(dá)在自動(dòng)駕駛的戰(zhàn)場(chǎng)上一直平平無(wú)奇。

4D毫米波雷達(dá)又稱為成像雷達(dá)，與傳統(tǒng)的毫米波雷達(dá)相比，4D毫米波雷達(dá)除了可以計(jì)算出被測(cè)目標(biāo)的距離、速度、水平角度等數(shù)據(jù)信息之外，還可以計(jì)算出被測(cè)目標(biāo)的俯仰角信息，獲取被測(cè)目標(biāo)的高度信息，更好地了解和繪制汽車周圍的環(huán)境地圖，使其提供的數(shù)據(jù)更為精準(zhǔn)。

此外，4D毫米波雷達(dá)具備高分辨率的優(yōu)勢(shì)，在復(fù)雜的城市環(huán)境下，可通過高分辨率點(diǎn)云來(lái)感知汽車周圍環(huán)境，從而增強(qiáng)環(huán)境測(cè)繪和場(chǎng)景感知能力，這在一定程度補(bǔ)上了3D毫米波雷達(dá)的短板。

另一方面，相較于激光雷達(dá)，4D毫米波雷達(dá)還可以全天候工作，即使遇上大雪、大雨等極端天氣依然不會(huì)出現(xiàn)較大的偏差，能夠穩(wěn)定發(fā)揮作用，不受不良天氣情況的影響。同時(shí)，從成本上看，激光雷達(dá)的價(jià)格大約在1000美元，而4D毫米波雷達(dá)僅僅只是約為激光雷達(dá)的1/10。正因?yàn)槿绱?，所?D毫米波雷達(dá)被認(rèn)為是激光雷達(dá)的“平替”。

高手過招，市場(chǎng)規(guī)模有望突破35億美元

基于4D毫米波雷達(dá)多方面的優(yōu)勢(shì)，在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域有著比激光雷達(dá)更低成本的優(yōu)勢(shì)，以及還有著比傳統(tǒng)的毫米波雷達(dá)不可比擬的性能，因此吸引了眾多玩家入局，紛紛下注4D毫米波雷達(dá)，眼下4D毫米波雷達(dá)賽道已十分擁擠。

據(jù)了解，4D毫米波雷達(dá)最早是在2019年由以色列公司Arbe推出的Phoenix。隨后，Waymo、大陸集團(tuán)、采埃孚、安波福、博世等國(guó)際科技巨頭也開始陸續(xù)宣布4D毫米波雷達(dá)的相關(guān)動(dòng)態(tài)。

當(dāng)然，國(guó)內(nèi)不少企業(yè)也在相繼發(fā)力，華為、華域汽車、安智杰、蘇州毫米波、復(fù)睿智行等企業(yè)在4D毫米波雷達(dá)領(lǐng)域上做了相關(guān)布局。另外，楚航科技、納瓦電子、森思泰克、木牛科技、幾何伙伴等企業(yè)也在布局，但具體的量產(chǎn)時(shí)間尚未公布。

除此之外，車企也在加速4D毫米波雷達(dá)的落地。搭載了采埃孚4D毫米波雷達(dá)的上汽飛凡R7和搭載了森思泰克4D毫米波雷達(dá)的長(zhǎng)安深藍(lán)旗下全新轎車SL03，二者均已經(jīng)正式開啟交付；而北汽集團(tuán)也投資了Arbe并有望搭載Arbe量產(chǎn)后的4D毫米波雷達(dá)產(chǎn)品。

如此看來(lái)，4D毫米波雷達(dá)已經(jīng)進(jìn)入了小規(guī)模量產(chǎn)導(dǎo)入階段，未來(lái)或?qū)樽詣?dòng)駕駛帶來(lái)全新的機(jī)遇，其滲透率也將會(huì)逐漸上升。根據(jù)行業(yè)預(yù)測(cè)，全球4D毫米波雷達(dá)的市場(chǎng)規(guī)模在2027年有望達(dá)到35億美元。

而且，中金公司也認(rèn)為，4D毫米波雷達(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(lái)發(fā)展的重要方向。根據(jù)預(yù)計(jì)，至2025年中國(guó)車載4D成像雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模在悲觀、中性、樂觀情況下有望分別達(dá)到1.9、3.6、5.4億美元，2022E-25E CAGR分別達(dá)到34%、64%、88%。

挑戰(zhàn)仍存在，革命之路還需繼續(xù)

盡管當(dāng)下看來(lái)，4D毫米波雷達(dá)成為各車企的“心頭肉”，但其發(fā)展仍然存在著諸多挑戰(zhàn)。

有業(yè)內(nèi)人士指出，4D成像毫米波雷達(dá)主要是依靠增加芯片、天線等硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)立體成像、提高角分辨率等功能，但同時(shí)也會(huì)因?yàn)樘炀€太多的問題，導(dǎo)致之間互相干擾，噪聲很大。

而且，從分辨率來(lái)看，目前4D毫米波雷的水平角分辨率多為1°，而激光雷達(dá)的水平角分辨率可達(dá)到0.1°，4D毫米波雷達(dá)只能達(dá)到一些低端激光雷達(dá)的效果。因此，從某種程度上來(lái)說，4D毫米波雷達(dá)并不能完完全全取代激光雷達(dá)，只能說兩者是互補(bǔ)關(guān)系，各有優(yōu)缺點(diǎn)，二者未來(lái)發(fā)展如何，還需要市場(chǎng)的考量。

此外，對(duì)于汽車制造商來(lái)說，4D成像毫米波雷達(dá)并未進(jìn)入真正大規(guī)模量產(chǎn)落地階段，并不是所有的玩家愿意冒險(xiǎn)在短時(shí)間內(nèi)啟用，其還存在觀望的態(tài)度；而且并不排除未來(lái)激光雷達(dá)的升級(jí)更新，或許不再受限于高昂的開發(fā)成本等。

對(duì)于未來(lái)，只能說4D毫米波雷達(dá)是發(fā)展的趨勢(shì)之一，其核心還得關(guān)注產(chǎn)品的性能以及價(jià)格，而這也需要行業(yè)給予一定的投入與關(guān)注。

寫在最后

當(dāng)今，在智能汽車的發(fā)展進(jìn)程中，并沒有真正地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛。不管是激光雷達(dá)或者是4D毫米波雷達(dá)，在自動(dòng)駕駛汽車的發(fā)展過程中，其機(jī)遇和挑戰(zhàn)是共存的，未來(lái)均存在著很多的可能性。而當(dāng)下伴隨著4D毫米波雷達(dá)影響力的逐步擴(kuò)大，其實(shí)是給自動(dòng)駕駛帶來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇，而如何更好地將它應(yīng)用于汽車行業(yè)領(lǐng)域，還需要業(yè)內(nèi)人士更多的關(guān)注與投入，以及市場(chǎng)帶來(lái)的進(jìn)一步驗(yàn)證。

編輯：黃飛

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