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毫米波雷達部署上車已有近30年的時間，不過存在感一直不強，尤其是這幾年勢頭更被激光雷達壓住。但4D成像能力與數(shù)字化的快速迭代，以及年初特斯拉重新裝回4D毫米波雷達的消息，給予了毫米波雷達再度走上風口的機會。
資本市場的動作便是最直觀的風向。今年以來，國內毫米波雷達賽道的資本熱情一路高漲。據(jù)不完全統(tǒng)計，今年國內至少有8家4D毫米波雷達企業(yè)獲得融資，已披露融資總額超十億元。
“數(shù)字雷達擁有巨大的潛力，因為它對于道路安全而言至關重要。與現(xiàn)有模擬雷達相比，數(shù)字雷達的分辨率提升16倍，目標反射功率提升24倍，對比度提升30倍，為道路使用者提供了更高的檢測能力及道路安全保障。”日前，在Uhnder舉辦的以“數(shù)字化，新潮流”為主題的技術論壇上，Uhnder首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人Manju Hegde在接受蓋世汽車記者采訪時如是談到。
4D數(shù)字成像雷達頻出圈，L2+級別可平替激光雷達
在汽車智能化加速前進以及行業(yè)強烈的降本增效壓力下，4D毫米波雷達大火背后，是產(chǎn)品性能與成本優(yōu)勢在支撐。
對比傳統(tǒng)3D雷達，4D成像雷達在探測距離、速度、方位角三個維度之上增加了對高度(仰角)的探測，可以實時追蹤物體的運動軌跡，更具備“成像”能力。
根據(jù)信號調制方式的不同，4D雷達可以分為模擬雷達和數(shù)字成像雷達。前者采用模擬調制的調頻連續(xù)波(FMCW)方案，后者基于數(shù)字編碼調制(DCM)方案。盡管在不同的天氣狀況下，傳統(tǒng)雷達與數(shù)字雷達各有優(yōu)勢，但是雷達數(shù)字化的升級，則將進一步拉高4D成像雷達的硬件、軟件和算法能力。
Uhnder表示，一般而言，無論在對路面靜態(tài)或動態(tài)物體信息的抓取，還是分辨率、對比度、目標反射功率、抗干擾性，或是傳感器融合能力、安全性等方面，4D數(shù)字成像雷達的表現(xiàn)都要優(yōu)于傳統(tǒng)模擬雷達。
這主要源于傳統(tǒng)模擬雷達的虛擬通道一般只有12~16個，每次只有一個發(fā)射器工作，目標反射功率較低，傳統(tǒng)的FMCW技術也不具備很好的分辨率和抗干擾能力，市面上也多是需要5個左右的傳感器芯片才能夠支持所有功能。
作為業(yè)內4D數(shù)字成像雷達的首創(chuàng)者，Uhnder此次所展示的4D數(shù)字成像雷達解決方案，基于數(shù)字編碼調制的技術，可提供最高192個虛擬通道，較傳統(tǒng)模擬雷達增加了12-16倍，支持12個發(fā)射通道和2 x 8個接收通道，并且能夠同時工作，因而在上述維度上能看到更大角度的視野，精確處理更多目標，給自動駕駛帶來體驗的全面提升。
在成本方面，對比激光雷達動輒五、六千甚至上萬的價格，4D成像雷達的千元成本也占據(jù)了優(yōu)勢。“雖然現(xiàn)在激光雷達價格大概在$500美元左右，相比之前$10,000已經(jīng)有所下降，但對于量產(chǎn)車而言，這個成本還是比較高。”Manju Hegde坦言。
據(jù)Uhnder介紹，傳統(tǒng)雷達解決方案往往需要用到5個、7個甚至16個芯片來獲得同等的優(yōu)勢，而Uhnder 只需要一個芯片就可以實現(xiàn)，因此也能實現(xiàn)大幅的降本增效。
“我們的芯片內嵌信號處理設計，因此不需要額外的處理器加持，并且功率更低，大概1 GHz左右。并且集成了多顆Arm處理器，以及廣泛的指令，各種雷達所需的軟件都在芯片上。”Manju Hegde談到。
值得注意的是，在自動駕駛發(fā)展過程中，傳感技術孰優(yōu)孰劣的問題一直是業(yè)界爭論焦點。在Manju Hegde看來，車載的攝像頭、雷達，或是激光雷達都是非常重要的，隨著汽車智能化升級，它們是一種合作、互相補足的關系。
Manju Hegde指出，自動駕駛越往前發(fā)展，就需要提供更精確的感知。“對于OEM、Tier 1來說，最好的是能夠把這些所有的傳感器進行融合，并且是要實現(xiàn)低水平的融合。如果是高水平融合，很可能一個傳感器的劣勢會遮蓋住另一個傳感器的優(yōu)勢。但是數(shù)字雷達可以相對容易地實現(xiàn)融合。”
他進一步補充，激光雷達在光頻率方面比較有優(yōu)勢，一些好的激光雷達可以獲得微米級的分辨率。這樣的高分辨率適用于飛機和衛(wèi)星，但對于現(xiàn)在的L2++級別和NOA功能來說，大約0.5°到1°的分辨率就已足夠，4D數(shù)字成像雷達可以替代激光雷達。不過往更高級別發(fā)展，還是需要激光雷達進行加持。也就是說，兩者在L2++級別可能會有一些競爭，L3可能會實現(xiàn)融合，L4必定需要合作互補。此外，數(shù)字雷達和攝像頭的融合也能夠更好的助力整個車載視覺的提升。
高階自動駕駛提速，數(shù)字成像雷達市場體量將放大
2023年11月17日，工業(yè)和信息化部等四部委聯(lián)合發(fā)布《關于開展智能網(wǎng)聯(lián)汽車準入和上路通行試點工作的通知》吹響L3商業(yè)化積極信號；12月5日，交通運輸部辦公廳發(fā)布《自動駕駛汽車運輸安全服務指南(試行)》，首次從國家政策層面明確智能網(wǎng)聯(lián)汽車可用于運輸經(jīng)營活動。
不難發(fā)現(xiàn)，政策層面的松綁，正在加速高階自動駕駛時代的到來。而這，無疑將進一步打開智駕傳感器的市場空間。
Manju Hegde在分享時提到，按照自動化程度分析，在L2級別，每輛汽車的傳感器數(shù)量標配基本是3個雷達，一個前置雷達和兩個后置雷達。若需要實現(xiàn)碰撞預警或者防碰撞的系統(tǒng)功能，還需要在此基礎上增加兩個前置雷達，因此共有5個車載雷達。那么到了L3可能就需要標配6個雷達，L4可能要達到8-12個雷達。
盡管當前整個4D成像雷達市場仍處于發(fā)展的早期，市面上大多數(shù)車型采用的也是傳統(tǒng)的毫米波雷達，但是，自動駕駛級別越往上走，對于安全性的需求就越高，傳統(tǒng)雷達將無法滿足更多高性能功能的實現(xiàn)。
Uhnder也預計，到2025年，自動駕駛市場將實現(xiàn)最為基本的安全功能，包括AEB(自動緊急剎車系統(tǒng))覆蓋所有低中高端的車型，再往后就涉及ACC(自適應巡航控制系統(tǒng))、LC安全功能、CTA、AES等，這些都需要更先進的數(shù)字成像雷達。
因此縱觀市場趨勢，未來雷達有望將出現(xiàn)爆發(fā)式的增長，4D成像雷達市場的體量也會不斷擴大。根據(jù)Yole統(tǒng)計的數(shù)據(jù)，到2028年，4D雷達市場規(guī)模將達到83億美元，較2022年增長36%。其中，4D成像雷達市場規(guī)模為22億美元，較2022年增長49%。
值得一提的是，目前，4D數(shù)字成像雷達不再只是紙上談兵的技術，現(xiàn)已成為可以落地并且實現(xiàn)商業(yè)化的產(chǎn)品。
在繼 Mobileye、加特蘭(Calterah)之后，Uhnder是全球第三家實現(xiàn)4D數(shù)字成像雷達芯片量產(chǎn)的企業(yè)。據(jù)了解，模擬雷達一般采用28nm工藝，而Uhnder數(shù)字成像雷達來到了16nm工藝節(jié)點。其于去年3月推出首款車規(guī)級4D數(shù)字成像片上雷達，并完成相關功能安全認證；今年7月開始量產(chǎn)上車，目前每周產(chǎn)能達5千多片。
鑒于中國汽車市場的重要性，以及ADAS的先進地位，Uhnder也格外強調“中國戰(zhàn)略”。據(jù)介紹，Uhnder已在中國成立辦公室并招聘員工，并和本土多家Tier 1進行了溝通與交流，未來也將投入更多的資源，加強在中國市場的發(fā)展。
在訪談最后，面對當前L2級自動駕駛已經(jīng)出現(xiàn)逐漸一些固定的傳感器方案，而Uhnder要如何更好打入市場的提問時，ManjuHegde表示，Uhnder的4D數(shù)字成像雷達解決方案基本可以實現(xiàn)無縫對接Tier1和整車廠OEM的現(xiàn)有方案，實際部署過程和傳統(tǒng)模擬雷達是一樣的。“我們的優(yōu)勢在于還會提供經(jīng)過SPICE認證的軟件設計支持，并且還會提供API，方便Tier1和整車廠OEM在雷達上部署他們的算法。”
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