2021上海車展于4月19日-28日在上海國(guó)家會(huì)展中心順利召開，除了整車及零部件企業(yè)共計(jì)138場(chǎng)的新品發(fā)布外，中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)主辦的國(guó)際汽車技術(shù)關(guān)鍵論壇也云集了行業(yè)內(nèi)的多位技術(shù)大咖，從節(jié)能與新能源汽車關(guān)鍵技術(shù)、智能與網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)及先進(jìn)輕量化與裝備三大技術(shù)板塊介紹了目前汽車技術(shù)及自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的最新研究和前瞻觀點(diǎn)。

在智能與網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)分論壇上，自動(dòng)駕駛的相關(guān)話題被深入討論。自動(dòng)駕駛系統(tǒng)分為感知層、決策層和執(zhí)行層，每一個(gè)環(huán)節(jié)都有很多關(guān)鍵技術(shù)需要突破，眾多技術(shù)大咖都帶來(lái)了各自企業(yè)或領(lǐng)域的最新研究成果，尤其在感知領(lǐng)域，精準(zhǔn)實(shí)時(shí)的目標(biāo)及環(huán)境探測(cè)是自動(dòng)駕駛的大前提。拋開Level 1-5的自動(dòng)駕駛分類不談，如何根據(jù)具體功能場(chǎng)景的真實(shí)需求來(lái)開發(fā)最合適的感知端傳感器才是各大零部件品牌的首要任務(wù)。

楚航科技CTO張我弓在分論壇現(xiàn)場(chǎng)，從1970年代車載毫米波雷達(dá)預(yù)研的發(fā)展歷史說(shuō)起，總結(jié)了本世紀(jì)初至今歐洲車載毫米波雷達(dá)商業(yè)化落地的客觀規(guī)律。楚航科技認(rèn)為，雖然如今毫米波雷達(dá)在智慧交通、無(wú)人機(jī)、智能座艙和智慧安防等各領(lǐng)域的應(yīng)用均呈現(xiàn)了百花齊放的態(tài)勢(shì)，但車載毫米波雷達(dá)在中國(guó)大規(guī)模商業(yè)化落地還是會(huì)遵循“ADAS（高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)）市場(chǎng)先行，自動(dòng)駕駛循序漸進(jìn)”的客觀規(guī)律。

毫米波雷達(dá)的商用化落地需要結(jié)合具體場(chǎng)景

相對(duì)于汽車的另外三只眼睛：超聲波雷達(dá)、攝像頭、激光雷達(dá)，毫米波雷達(dá)對(duì)于大眾來(lái)說(shuō)還比較陌生。人們?nèi)粘Ｊ褂幂^頻繁的倒車?yán)走_(dá)和影像系統(tǒng)就是基于超聲波雷達(dá)和攝像頭傳感器而開發(fā)的，激光雷達(dá)也因?yàn)閷?shí)時(shí)精細(xì)的點(diǎn)云建圖能力和高昂的成本標(biāo)簽被大眾所熟知。實(shí)際上，在車載多傳感器融合的必然大趨勢(shì)下，毫米波雷達(dá)因其性價(jià)比高、探測(cè)距離遠(yuǎn)、精度高、不受雨雪光線影響可全天候工作等特點(diǎn)逐漸吸引了越來(lái)越多業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注。結(jié)合汽車功能安全的準(zhǔn)則“車規(guī)級(jí)應(yīng)用多安全都不為過(guò)”，僅僅就雨霧天氣高速駕駛時(shí)前方本車道拋錨車輛的提前預(yù)警這一工況而言，毫米波雷達(dá)就已經(jīng)成為車輛不可或缺的傳感器了。

至今車載毫米波雷達(dá)在歐美已經(jīng)有了二十多年的成功商業(yè)化經(jīng)驗(yàn)和市場(chǎng)的累積。從上世紀(jì)70年代開始?xì)W洲進(jìn)行車載毫米波雷達(dá)的預(yù)研，經(jīng)過(guò)三十多年，才逐步為本世紀(jì)初的商業(yè)化打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。以目前全球毫米波雷達(dá)市場(chǎng)份額最大的博世集團(tuán)來(lái)說(shuō)，車載毫米波雷達(dá)的開發(fā)也是從自適應(yīng)巡航（ACC）和緊急制動(dòng)（AEB）這兩個(gè)具體的ADAS功能出發(fā)才成就了當(dāng)今霸業(yè)。

縱觀海外的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，國(guó)產(chǎn)毫米波雷達(dá)供應(yīng)商也應(yīng)該先牢牢把握國(guó)內(nèi)ADAS市場(chǎng)窗口期打開的好機(jī)會(huì)，不光要扎實(shí)做好角雷達(dá)BSD（盲區(qū)探測(cè)），LCA（變道輔助），RCTA（后向橫穿預(yù)警），DOW（開門預(yù)警）這一類的純預(yù)警功能，而且還要像歐美雷達(dá)供應(yīng)商一樣在前向雷達(dá)ACC，AEB等與底盤控制緊密耦合的主動(dòng)安全功能上和主機(jī)廠聯(lián)合發(fā)力做出系統(tǒng)化的落地解決方案。

4D點(diǎn)云成像是毫米波雷達(dá)自身演進(jìn)的必然趨勢(shì)，但大規(guī)模市場(chǎng)化窗口期仍需耐心等待

在今年的上海車展，L4級(jí)別的自動(dòng)駕駛成果引發(fā)了普遍的關(guān)注。將信將疑中，普通消費(fèi)者離量產(chǎn)乘用車級(jí)別的自動(dòng)駕駛似乎僅有刷卡買單這一步之遙了。L4級(jí)別的應(yīng)用中激光雷達(dá)和攝像頭的亮眼表現(xiàn)倒逼著毫米波雷達(dá)必須迅速提升自己在成像功能上這塊顯著的短板才能滿足自動(dòng)駕駛升級(jí)的需求。也因此，4D點(diǎn)云成像雷達(dá)成為了一個(gè)呼之欲出的小風(fēng)口。

從工程角度出發(fā)，最簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)方式莫過(guò)于硬件上增加收發(fā)通道數(shù)量，擴(kuò)大天線孔徑的同時(shí)滿足水平和俯仰方向?qū)Ψ直媛实囊髲亩_(dá)到除去傳統(tǒng)距離，速度和水平角度（3D雷達(dá)）之外更多的一個(gè)俯仰上的維度信息（4D）。

這個(gè)方案也是本次上海車展中參展的車載4D成像毫米波雷達(dá)的主流。但是硬幣總會(huì)有正反面，硬件升級(jí)的優(yōu)點(diǎn)背后隱藏著產(chǎn)品化復(fù)雜度和開發(fā)難度的階躍。如果硬件上采用三發(fā)四收的主流雷達(dá)芯片，級(jí)聯(lián)起來(lái)不光會(huì)大大增加芯片的硬件成本，而且PCB的整體尺寸也會(huì)變大，貼片過(guò)程中的穩(wěn)定度和翹曲率的控制也必須要更加嚴(yán)苛，多出來(lái)的物理通道和虛擬通道的產(chǎn)線標(biāo)定成本也會(huì)成倍增加。

楚航科技點(diǎn)云雷達(dá)

功耗層面的增加也變相導(dǎo)致產(chǎn)品散熱方面的設(shè)計(jì)升級(jí)。單位時(shí)間內(nèi)多出的成倍的點(diǎn)云數(shù)量也會(huì)對(duì)處理器的能力提出更高的匹配要求。在維持50-70 m/s的刷新周期條件下還意味著對(duì)成倍增加的點(diǎn)云數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)母咭?，傳統(tǒng)CAN的傳輸會(huì)出現(xiàn)負(fù)載過(guò)大或者完全卡死的狀況，而車載以太網(wǎng)暫時(shí)又還沒(méi)有達(dá)到大規(guī)模商用的普及。

另外，實(shí)際測(cè)試顯示，不同車輛之間毫米波雷達(dá)的點(diǎn)云有一定概率互相嚴(yán)重干擾，而且這種干擾呈現(xiàn)出隨機(jī)，隨時(shí)，隨地并且密集的特征。目標(biāo)級(jí)別可以免疫，但是如果本身就是用點(diǎn)云，很難用一種工程方案完全解決這種干擾。至少可以肯定，在高速場(chǎng)景下的4D點(diǎn)云具有一定的不穩(wěn)定性，從而可能在某些場(chǎng)景給決策端提供有安全風(fēng)險(xiǎn)的感知結(jié)果。行業(yè)里也有純軟件提升點(diǎn)云質(zhì)量的非傳統(tǒng)FMCW（調(diào)頻連續(xù)波）制式的方案，筆者希望能盡快在國(guó)內(nèi)見到僅僅靠軟件賦能傳統(tǒng)車載毫米波雷達(dá)的案例落地。

不管如何，L4對(duì)車載毫米波雷達(dá)探測(cè)性能提出的新挑戰(zhàn)（4D成像雷達(dá)）并不能成為忽略L2國(guó)產(chǎn)化還沒(méi)有成熟的事實(shí)，而且車載毫米波雷達(dá)在國(guó)內(nèi)的ADAS前裝市場(chǎng)元年已經(jīng)開啟，有競(jìng)爭(zhēng)力的車載毫米波雷達(dá)產(chǎn)品已經(jīng)看到了市場(chǎng)商業(yè)化落地的強(qiáng)健步伐，如果僅僅是為了過(guò)分追逐L4級(jí)別的“新”挑戰(zhàn)而錯(cuò)過(guò)眼前實(shí)打?qū)嵉腖2發(fā)展窗口期，對(duì)于國(guó)產(chǎn)毫米波雷達(dá)供應(yīng)商，特別是初創(chuàng)企業(yè)將是一個(gè)危險(xiǎn)的信號(hào)。

總之，L2的ADAS毫米波雷達(dá)意味著眼見為實(shí)的現(xiàn)金奶牛，天時(shí)地利的產(chǎn)品落地，雪中送炭的生存空間。L4的4D成像雷達(dá)意味著曠日持久的工程堅(jiān)持，伺機(jī)而動(dòng)的機(jī)會(huì)把握，星辰大海的樂(lè)觀期待。車載毫米波雷達(dá)的未來(lái)究竟會(huì)以怎樣的形態(tài)呈現(xiàn)？讓我們一起躬身入局，拭目以待吧。

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