電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/吳子鵬）隨著自動駕駛越來越強調(diào)全天候、全天時情況下的主動安全，相關(guān)技術(shù)的空白區(qū)被逐漸發(fā)現(xiàn)。在整機廠和方案商解決這些技術(shù)挑戰(zhàn)的過程中，4D成像雷達被寄予厚望，產(chǎn)業(yè)發(fā)展迎來了爆發(fā)期。

和傳統(tǒng)毫米波雷達相比，4D成像雷達在距離、速度、方位的三維信息基礎(chǔ)上增加了高度信息，進一步增強了毫米波雷達的感知能力，通過點云成像的方式，能夠?qū)Φ缆飞闲腥?、非機動車、機動車等典型目標進行識別。

對于整個產(chǎn)業(yè)而言，4D成像雷達還算是一個“新玩意”，未來發(fā)展?jié)摿薮蟆?019年，成像雷達全球領(lǐng)軍企業(yè)Arbe發(fā)布汽車4D成像雷達beta版產(chǎn)品——Phoenix前端系統(tǒng)，這是全球第一款超高分辨率的4D成像雷達，具有高分辨率、感知性能強和探測距離遠等優(yōu)點，讓成像雷達引起了汽車產(chǎn)業(yè)的廣泛注意。隨后，2020年多個可量產(chǎn)的4D成像雷達面世，因此也有從業(yè)者將2020年定義為4D成像雷達“發(fā)展元年”。

至今，4D成像雷達已經(jīng)形成一個頗具規(guī)模的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。加上相比之下，4D成像毫米波雷達成本僅是激光雷達的十分之一，成為研發(fā)高階自動駕駛汽車的優(yōu)質(zhì)選項。

原汽車生態(tài)巨頭積極布局成像雷達

在整個自動駕駛感知傳感器的陣營里，相較于攝像頭和激光雷達，4D成像雷達全天候、全天時的產(chǎn)品特性格外引人矚目，能在任何條件下提供高可靠性的探測，甚至是霧、暴雨、漆黑及空氣污染等各種惡劣天氣和環(huán)境條件下。隨著軟硬件逐漸完善，4D成像雷達在分辨率方面的優(yōu)勢也愈發(fā)明顯，這些都讓傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)鏈公司極為重視，并積極布局。

首先，我們看到TI、恩智浦、ADI和安霸等芯片級供應(yīng)商，以及Mobileye等方案商均在布局4D成像雷達。

2021年第四屆進博會期間，TI展示了通過多片AWR2243傳感器級聯(lián)打造的毫米波汽車成像雷達系統(tǒng)方案，可實現(xiàn)長探測范圍與高精細角度分辨率，可用于多種障礙物檢測和遠距離目標感應(yīng)。

目前市場上已經(jīng)有多款基于恩智浦S32R雷達處理芯片打造的成像雷達方案，S32R系列中的S32R45基于4顆ArmA53內(nèi)核和3個鎖步Arm M7內(nèi)核打造，主頻高達800MHz，S32R系列提供安全可靠的雷達處理，集功能安全、硬件安全、高性能實時處理和專用雷達處理加速于一身，適用于角雷達、前雷達和4D成像雷達等用例。同時，在77GGHz汽車雷達收發(fā)器方面，恩智浦和英飛凌占據(jù)著大部分市場份額。

如上所述，作為77GGHz汽車雷達收發(fā)器主要供應(yīng)商之一，英飛凌也在積極布局成像雷達。相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，目前英飛凌控制著大概三分之二的全球車用77GHz雷達芯片市場，在4D成像毫米波雷達芯片方面，英飛凌推出的RXS816xPL系列芯片可滿足成像雷達需求，并且該公司也在積極布局更多點云成像毫米波雷達芯片。

除了主要提供毫米波雷達芯片的三家企業(yè)，作為領(lǐng)先的FPGA供應(yīng)商，原來的賽靈思，現(xiàn)在的AMD也有相關(guān)的產(chǎn)品應(yīng)用于成像雷達方面，比如德國大陸公司的一些量產(chǎn)方案中就是選用Zynq UltraScale+ RFSoC的解決方案。

安霸在收購成像雷達方案提供商傲酷后，積極倡導方案融合，比如將毫米波成像雷達與激光雷達集成在一起，將成像雷達和視覺方案融合在一起。安霸中國區(qū)市場營銷副總裁郄建軍曾表示，目前域控制器是把幾個傳感器的信息融合起來，但這是一種后融合方式，融合效率不高。如果采用前融合技術(shù)，在視覺隱隱約約看到輪廓、但又不確定真實物體時，雷達就能快速檢測，通過雷達的點云和攝像機的對應(yīng)像素點前融合，芯片無需對目標進行二選一，帶來更高的效率，并降低誤檢率、漏檢率。

當然，成像雷達實際上是一個系統(tǒng)，毫米波雷達芯片是其中較為關(guān)鍵的部分，此外也會包括控制器、天線系統(tǒng)以及相關(guān)的軟件配套等。因此，我們看到自動駕駛方案商和原汽車tier 1級供應(yīng)商大部分都在規(guī)劃自己的成像雷達解決方案。

在自動駕駛方案商層面，Mobileye首席執(zhí)行官Amnon Shashua曾公開表示，2025年除了正面的探測之外，Mobileye只想要毫米波雷達，不想要激光雷達。據(jù)介紹，Mobileye成像雷達虛擬通道數(shù)高達2304個，水平角分辨率達0.5°，垂直分辨率達2°，有效探測距離預(yù)計為150米。

再看tier 1級供應(yīng)商。2021年10月，博世對外展示了第五代毫米波雷達至尊版，最遠探測距離高達302米，水平視場角可達120度，垂直視場角可達24度。所謂的第五代毫米波雷達至尊版便是一款4D成像雷達解決方案。為升科則是國內(nèi)合作博世的方案公司。

大陸集團是較早研發(fā)成像雷達的tier 1級供應(yīng)商，該公司2016年就開始研發(fā)相關(guān)方案，并積極推動量產(chǎn)。大陸集團的ARS540是全球首個投入量產(chǎn)的4D成像雷達，2021上海車展期間，大陸集團展示了即將量產(chǎn)的業(yè)內(nèi)首款4D毫米波成像雷達和純固態(tài)激光雷達。

同樣在在2021年上海車展上，采埃孚展出了為上汽集團在中國本地化生產(chǎn)的長距離成像雷達，目前采埃孚Premium4D成像雷達已經(jīng)在飛凡R7上搭載，這款雷達擁有192個通道，其分辨率是傳統(tǒng)汽車雷達的16倍，可在350米范圍內(nèi)進行全面的場景和物體探測。

安波福新一代前視雷達采用了成像雷達技術(shù)，可探測300米外的物體，并能確定其高度。該產(chǎn)品也被用于安波福的傳感器融合方案中。

在國內(nèi)，華域汽車4D成像毫米波雷達即將量產(chǎn)。據(jù)介紹，華域汽車最新研發(fā)的4D成像毫米波雷達，除了能測定物體的距離、速度、方位角等二維平面信息外，還能測定物體高度和俯仰角度，勾勒出被識別物體在三維空間內(nèi)的輪廓，甚至是監(jiān)測出路上的易拉罐。在方案量產(chǎn)方面，據(jù)悉華域汽車并沒有選擇較為主流的FPGA方式。

德賽西威是國內(nèi)77GHz毫米波雷達的主要供應(yīng)商，目前該公司也在積極布局成像雷達。在該公司35周年活動上，對最新的成像雷達方案進行了展示。

我們將華為也歸入到國內(nèi)的tier 1級供應(yīng)商。2021年，華為首次公開發(fā)布高分辨成像雷達產(chǎn)品和解決方案，并于2021年量產(chǎn)交付。在技術(shù)路線上，華為的成像雷達采用了經(jīng)典FMCW方案，收發(fā)通道為12TX24RX，提供4倍分辨率提升、大視場無模糊和4D高密點云。

當然，上面羅列的并不是產(chǎn)業(yè)鏈上面的全部公司，由于成像雷達未來的發(fā)展?jié)摿薮螅瓉碜龊撩撞ɡ走_芯片以及模組方案的廠商都在做相關(guān)的探索，比如川速微波、加特蘭微電子、森思泰克等都已經(jīng)有相關(guān)方案，加特蘭微電子2021 年推出了面向4D 雷達的可級聯(lián)芯片Alps CAL77S244-AE。

成像雷達成為初創(chuàng)企業(yè)的機遇

除了傳統(tǒng)的汽車產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)商以及成立較早的毫米波雷達企業(yè)，尤其是擁有77GHz車載雷達產(chǎn)品的公司，基本都在做成像雷達的探索。不過從產(chǎn)業(yè)發(fā)展時間線能夠看出，目前全球成像雷達的發(fā)展依然處于早期階段，其和激光雷達的權(quán)重問題，以及系統(tǒng)融合問題都還沒有定論。因此，成像雷達也成為初創(chuàng)企業(yè)的優(yōu)質(zhì)賽道。

在這些初創(chuàng)企業(yè)中，將多發(fā)多收天線集成在一顆芯片的Arbe、Vayyar、Uhnder是比較具有代表性的企業(yè)。上面已經(jīng)提到，Arbe的Phoenix芯片組曾在業(yè)界引起了廣泛的關(guān)注，而在北京時間2022年7月19日，該公司又推出了環(huán)繞成像雷達Lynx。Lynx采用24x12信道，性能優(yōu)于業(yè)內(nèi)的3x4角雷達，甚至優(yōu)于新一代12x16前向雷達。Arbe目前已在納斯達克上市。

從產(chǎn)品屬性來看，Vayyar是Arbe直接的競爭對手，Vayyar于此前完成了1.08 億美元 E 輪融資，將繼續(xù)研發(fā)面向汽車、養(yǎng)老照護等眾多領(lǐng)域的成像雷達。

Uhnder是成立于2015年的數(shù)字雷達供應(yīng)商，該公司采用DCM架構(gòu)，搭載無干擾的發(fā)射器，可以把更多的功率放在目標上，具有高對比度的分辨率。據(jù)介紹，Uhnder的雷達芯片基于兩個die，采用晶圓級封裝，實現(xiàn)了高速互連。2022 年3月，Uhnder宣布推出業(yè)界首款汽車4D數(shù)字成像片上雷達。根據(jù)最新的報道，歐菲光即將在2023年基于Uhnder數(shù)字編碼調(diào)制技術(shù)的成像雷達產(chǎn)品，助力中國汽車安全駕駛。

印度公司Steradian走的也是完全集成的路子，該公司的雷達集成電路完全集成了16通道E波段MIMO雷達接收器，傳輸功率為19dBm，具有精密波束控制。不過，該公司不出意外將被瑞薩收購，成為后者車載雷達方案的一部分。

除了國外的企業(yè)，在國內(nèi)德心智能、幾何伙伴、蠻酷科技等初創(chuàng)企業(yè)也在做相關(guān)的研發(fā)。

我們將上述內(nèi)容提到的公司繪制成一張圖表，如下圖。在此特別說明，這張圖并非是成像雷達的產(chǎn)業(yè)鏈梳理，只是其中的代表企業(yè)。

綜合而言，傳統(tǒng)汽車零部件供應(yīng)商和自動駕駛方案提供商更傾向于選擇傳統(tǒng)的級聯(lián)和CMOS方案，方案成熟穩(wěn)定，不過在披露出來的性能方面比初創(chuàng)企業(yè)的產(chǎn)品也低一些，而初創(chuàng)企業(yè)大都會采用系統(tǒng)集成的方式，將天線和雷達傳感器等集成到一顆芯片內(nèi)，不僅方案尺寸更小，系統(tǒng)性能也更高。當然，正如上面提到的，目前成像雷達還處于早期階段，屬于各方勢力割據(jù)混戰(zhàn)，沒有形成主流的方案，也沒有出現(xiàn)BIG級廠商。

根據(jù)簡樂尚博168report的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2020年全球成像雷達市場規(guī)模達到了9.76億美元，預(yù)計2027年將達到14.65億美元，2021年到2027年復(fù)合增長率（CAGR）為6.25%。在市場不斷擴大的過程中，目前看來，老牌巨頭和初創(chuàng)企業(yè)都有勝算。