芯耀
1141
最近一段時間，4D毫米波雷達成為市場關(guān)注的重點。這其中不僅是國內(nèi)的飛凡R7和理想L7 Pro版開始搭載4D毫米波雷達，特斯拉在其第四代智能駕駛系統(tǒng)硬件平臺上也將開始搭載4D毫米波雷達。國內(nèi)車企部署并不讓人意外，但是特斯拉過去一直是純視覺方案的堅定支持者，這次轉(zhuǎn)而部署4D毫米波雷達，將是對其整個自動駕駛系統(tǒng)的一個重大變革。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)上透露出來的信息，特斯拉將在其自動駕駛硬件平臺上搭載一顆自研的4D毫米波雷達，該雷達將采用雙芯片級聯(lián)雷達解決方案+賽靈思Zynq MPSoC處理平臺（FPGA），成為特斯拉下一代自動駕駛系統(tǒng)硬件平臺的最大亮點所在。
4D成像雷達的優(yōu)勢
對于自動駕駛系統(tǒng)來說，如果說算力需求可以通過對于芯片性能的提升來解決的話，其對周邊系統(tǒng)的感知是最重要的一環(huán)，而且最不容易解決。目前被車企采用的傳感器更多還是攝像頭、激光雷達以及毫米波雷達。
正如上文所說，特斯拉是最堅定的純視覺方案的支持者。其堅信，通過對攝像頭的硬件更新并結(jié)合自己在算法上的持續(xù)優(yōu)化，就可以實現(xiàn)單純依靠攝像頭就能達到的高等級自動駕駛的目的。最為關(guān)鍵的是，和激光雷達相比，攝像頭成本低廉，且容易部署，但是其在探測距離方面受限以及夜間探測能力較弱，使得攝像頭難以單獨擔(dān)起自動駕駛周邊態(tài)勢感知的重任。
至于激光雷達，雖然感知距離較遠，且解析度高，但是不低的成本以及安裝布置方面的限制，讓激光雷達一直沒有成為主機廠的不二選擇。尤其是在成本上，目前固態(tài)激光雷達依然沒有辦法達到主機廠心目中的價格。
對于目前在車輛上普遍使用的毫米波雷達，其主要存在諸如對橫穿車輛和行人等識別難度大，容易造成誤剎車，還有對近距離和遠距離目標(biāo)解析度低等缺陷。不過考慮到其成本和作用，因此其是目前自動駕駛/駕駛輔助系統(tǒng)最為依賴的傳感器之一。
在這種情況下，4D毫米波雷達應(yīng)運而生。和傳統(tǒng)的車載毫米波雷達相比，得益于毫米波晶片技術(shù)的快速發(fā)展，4D毫米波雷達不僅具備很高的解析度，同時探測目標(biāo)的距離、速度、水準(zhǔn)方位和俯仰方位等相比于傳統(tǒng)毫米波雷達都有了質(zhì)的改變，因此在對于障礙物識別上準(zhǔn)確率提升不少。此外，4D 毫米波雷達可以實現(xiàn)多傳感器的前融合和點云融合，因此其漏檢率和誤報率都下降不少。尤其值得一提的是，4D毫米波雷達在成本方面相比于激光雷達也有足夠的優(yōu)勢，而這些都決定了在未來一段時間，4D毫米波雷達都有不少發(fā)揮的空間。
4D毫米波雷達的應(yīng)用場合
未來一段時間，4D成像雷達將成為純視覺與激光雷達高階配置中間的高性價比可選方案之一。
對于4D毫米波雷達來說，其未來的一個最重要的使用場合就是在于對激光雷達的取代上。如何通過對4D毫米波雷達性能的持續(xù)升級，使其在性能上能夠更加貼靠激光雷達并在某些場景下取代激光雷達，幫助車企節(jié)省自動駕駛系統(tǒng)的硬件成本，將是決定4D毫米波雷達整個產(chǎn)業(yè)的未來的關(guān)鍵所在。
此外，在目前國內(nèi)比較熱門的行泊一體領(lǐng)域，4D毫米波雷達在性能上可能會略低于前向毫米波雷達，但是可以有效彌補超聲波雷達性能的不足，在低速場景下，承擔(dān)起更好的對周邊態(tài)勢感知的重任，使得車輛在識別行人以及自動剎車方面表現(xiàn)更加精準(zhǔn)。
Mobileye能否靠4D毫米波雷達翻盤？
特斯拉之外，Mobileye在4D毫米波雷達上同樣也是動作連連。
眾所周知，這幾年在自動駕駛領(lǐng)域，英偉達和高通的強勢崛起，讓Mobileye失去了不少傳統(tǒng)客戶，市場份額有所下滑。但隨著其在去年單列上市成功獲得一個更加穩(wěn)定可靠的融資平臺之后，Mobileye必然會在產(chǎn)品端再度發(fā)力，4D毫米波雷達可能就是Mobileye會去重點突破的領(lǐng)域之一。按照Mobileye的官宣，其已經(jīng)和Wistron NeWeb Corp.達成合作協(xié)議，將生產(chǎn)基于Mobileye的軟件所定義的4D毫米波雷達，改款雷達預(yù)計將在兩年實現(xiàn)量產(chǎn)。
和其他進入4D毫米波雷達領(lǐng)域的公司不同，更多企業(yè)其實只具備硬件開發(fā)能力，而Mobileye最大的優(yōu)勢不僅在于其具備軟件開發(fā)能力，同時其還是自動駕駛成套方案提供商。對于不少沒有自動駕駛系統(tǒng)開發(fā)能力的整車企業(yè)來說，單純購買一個4D毫米波雷達并沒有任何作用，而這個設(shè)備在Mobileye這樣的系統(tǒng)開發(fā)供應(yīng)商手中，才能夠最大程度和攝像頭以及其他感知傳統(tǒng)器一起發(fā)揮比較大的作用。
按照Mobileye開發(fā)的目標(biāo)來看，這款基于基于Mobileye自研的SoC+雷達數(shù)據(jù)算法，可以讓4D毫米波雷達為400米范圍內(nèi)的物體提供4D圖像、140度的中距視場和170度的近距視場。通過后期深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練，在對4D雷達獲取的點云進行處理后，能夠使得自動駕駛控制系統(tǒng)具備從物體輪廓中識別目標(biāo)并進行分類的能力。
未來，Mobileye將為用戶提供一個高性價比的L4方案，其中僅僅需要一個高分辨率的前置FMCW激光雷達，剩下的就可以交給360度環(huán)繞的攝像頭以及4D成像雷達。這樣車輛成本不僅可以大幅降低，同時整車也將具備4D成像雷達+激光雷達兩套并行的冗余感知組合，對于周邊態(tài)勢的識別可靠性和準(zhǔn)確性上得到極大的提升，進而大大增加行車安全。
隨著特斯拉、理想、飛凡汽車等紛紛入局，在競爭激烈的自動駕駛領(lǐng)域，4D成像雷達無疑將擁有一席之地。無論是對于毫米波雷達廠家，還是對于激光雷達企業(yè)來說，都需要為這股浪潮提前做好安排。但是通過Mobileye的方案可以發(fā)現(xiàn)，單純做好4D毫米波雷達硬件并不是企業(yè)的終極目標(biāo)，能夠做好軟硬件融合，給到整車企業(yè)提供更好的全套技術(shù)方案，才是相關(guān)企業(yè)能夠獲得最大收益的關(guān)鍵所在。
