智能汽車產(chǎn)業(yè)滾滾向前，在這摧枯拉朽的關(guān)鍵變革期，不斷涌現(xiàn)技術(shù)的交鋒。《TechLab》科技實(shí)驗(yàn)室，將聚焦智能汽車產(chǎn)業(yè)重磅的科技創(chuàng)新，我們會深層次解析背后創(chuàng)新的原理，試圖撥開云霧，看到智能汽車下一個十年。

(相關(guān)資料圖)

2023年，一個全新的百億賽道出現(xiàn)——4D毫米波雷達(dá)。

短短半年時間就有多輪融資，且不少都是A輪甚至Pre- A輪前期融資，這個仍處于培育期的市場，吸引不少玩家涌入。

最新消息，雷軍、李斌兩位大佬，投資了一家4D成像雷達(dá)初創(chuàng)企業(yè)，公司名叫做塞恩領(lǐng)動，這輪數(shù)億A輪融資，主要用于4D成像雷達(dá)量產(chǎn)研發(fā)與工業(yè)化落地。

幾乎同一時間，研發(fā)4D高精度成像雷達(dá)的企業(yè)牧野微電子，也宣布完成億元Pre-A輪融資。

據(jù)超電實(shí)驗(yàn)室不完全統(tǒng)計，今年以來，至少有6家4D毫米波雷達(dá)企業(yè)拿到融資，總額度達(dá)10億。

國外大廠也在布局這一領(lǐng)域，大陸集團(tuán)、安波福等傳統(tǒng)零部件巨頭已經(jīng)早早入局，還誕生大批初創(chuàng)科技企業(yè)，其中就包括特斯拉的4D毫米波成像雷達(dá)的供應(yīng)商Arbe。

智能駕駛開進(jìn)量產(chǎn)深水區(qū)，風(fēng)向也是一變再變，先是L4降維至L2，再到無限接近L3，目前BEV架構(gòu)又成了炙手可熱的焦點(diǎn)。

不過在這背后有一個共識，那就是多傳感器融合大勢所趨，即便是深愛純視覺的特斯拉，也開始偏向4D毫米波雷達(dá)。隨著其它企業(yè)跟進(jìn)，4D毫米波雷達(dá)會替換激光雷達(dá)嗎？

進(jìn)化超級之眼

先來看一下什么是4D毫米波雷達(dá)。

毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)的本質(zhì)都是通過波信號來主動探測，由于不同的波長帶有不同的傳播特質(zhì)，激光雷達(dá)在面對雨、霧、沙塵暴等極端環(huán)境天氣時幾乎束手無策，而毫米波雷達(dá)能繼續(xù)發(fā)揮性能。

傳統(tǒng)的毫米波雷達(dá)，可以從距離、方位和速度上感知障礙物的信息。其通過飛行時間法和開普勒效應(yīng)實(shí)現(xiàn)測距和測方位角的功能，毫米波雷達(dá)通過發(fā)射毫米量級的電磁波并接收回波，來獲取遠(yuǎn)方物體二維水平坐標(biāo)信息。

但由于受制于天線排列方式，傳統(tǒng)車載毫米波雷達(dá)測高能力不足，對于路邊低矮目標(biāo)、空中目標(biāo)以及路面靜態(tài)目標(biāo)的區(qū)分和識別存在較大局限性，隨著自動駕駛感知的深入，這些短板暴露的非常明顯。

特斯拉也曾經(jīng)表示，汽車行駛過程中之所以會出現(xiàn)幽靈剎車的現(xiàn)象，原因可能在于毫米波雷達(dá)感知力不足，這也是特斯拉為什么會在2021年，宣布取消在后繼車型搭載毫米波雷達(dá)。

既然傳統(tǒng)的毫米波雷達(dá)滿足不了車企的要求，超高分辨率的毫米波雷達(dá)就成了這些自動駕駛企業(yè)的香餑餑。

毫米波雷達(dá)的進(jìn)化史，其實(shí)就是一個對目標(biāo)感知維度不斷進(jìn)階的過程。2020年，第一顆4D毫米波雷達(dá)誕生，也就是第五代毫米波雷達(dá)。

相較于傳統(tǒng)毫米波雷達(dá)，4D毫米波雷達(dá)不僅能感知目標(biāo)的有無，還能勾勒出目標(biāo)的輪廓。

這是因?yàn)?D毫米波雷達(dá)是在傳統(tǒng)3D毫米波雷達(dá)的基礎(chǔ)上，增加了俯仰角度的測量，也就是“高度”的概念。

“4D”是相對于傳統(tǒng)3D毫米波雷達(dá)而言，有了距離（Range）、速度（Velocity）、方位角（Azimuth）、俯仰角度（Elevation）四個維度的信息，極大增加了信息感知能力。

這也意味著，3D毫米波雷達(dá)到4D毫米波雷達(dá)，完成了最關(guān)鍵的從二維平面到三維圖像的轉(zhuǎn)變。

但單單4D毫米波雷達(dá)還不值得讓多位大佬押注，被大佬們看中的是4D毫米波雷達(dá)的升級版本——4D成像雷達(dá)。

4D成像雷達(dá)全稱為“4D毫米波成像雷達(dá)”，關(guān)鍵在于“成像”二字，類似于激光雷達(dá)的點(diǎn)云成像效果。

由于當(dāng)前業(yè)界對于4D成像雷達(dá)缺乏統(tǒng)一的定義，經(jīng)常將“4D毫米波成像雷達(dá)”與“4D毫米波雷達(dá)”相混淆，但二者其實(shí)是兩種完全不同性質(zhì)的毫米波雷達(dá)。

與傳統(tǒng)3D毫米波雷達(dá)相比，4D成像雷達(dá)的射頻收發(fā)通道數(shù)量多出十倍以上，隨著俯仰角分辨率大大提高，能夠?qū)δ繕?biāo)和環(huán)境呈現(xiàn)出豐富的點(diǎn)云圖像以及距離、速度和角度信息。

相較于傳統(tǒng)3D雷達(dá)的輸出測量點(diǎn)，4D毫米波雷達(dá)僅僅只有少量增加，而且俯仰向分辨能力較低，此時俯仰角度的信息測量精度依舊不高。因此4D毫米波雷達(dá)本質(zhì)上仍屬于點(diǎn)跡雷達(dá)的范疇，而只有4D毫米波成像雷達(dá)真正完成了從點(diǎn)跡雷達(dá)向成像雷達(dá)的轉(zhuǎn)變。

通俗的理解為，4D毫米波雷達(dá)仍然是一個個的點(diǎn)，只不過和3D毫米波雷達(dá)相比變得更密集了，

當(dāng)點(diǎn)密集到一定程度，一塊區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)就會形成圖像，這時候的4D毫米波雷達(dá)才被稱為4D成像雷達(dá)。

也就是說，4D毫米波雷達(dá)還不是完全意義上的4D成像雷達(dá)，想要成為4D成像雷達(dá)，需要高分辨的點(diǎn)云。

新玩家也有大機(jī)會

和激光雷達(dá)相比，4D成像雷達(dá)的優(yōu)勢就是成本更低。

從成本來看，激光雷達(dá)的價格多在1000美元，而4D毫米波雷達(dá)成本約為激光雷達(dá)的1/10-1/5。比如Arbe公司的成像雷達(dá)價格人民幣690-1036元，采埃孚、大陸等Tier 1的產(chǎn)品單價為1036-1381元。

而車載激光雷達(dá)的價格動輒上萬，最便宜的也需要大幾千。

對于初創(chuàng)企業(yè)來說，還有一個優(yōu)勢是目前4D毫米波雷達(dá)仍處于藍(lán)海階段，大家都處于同一起跑線。

以賽恩領(lǐng)動為例，這家公司成立于2021年11月，公司面向智能駕駛、無人駕駛、智慧交通等智能網(wǎng)聯(lián)汽車領(lǐng)域，研發(fā)適用于L3+及以上高性能車規(guī)級環(huán)境感知解決方案，包括4D成像雷達(dá)智能硬件、傳感器算法及軟件，以及基于人工智能的感知產(chǎn)品。

從其官方網(wǎng)站上也能看出，真是的是一個初創(chuàng)公司，點(diǎn)擊部分網(wǎng)頁的頁面還顯示“網(wǎng)站內(nèi)容搭建中，敬請期待”。

雖然是初創(chuàng)公司但其來頭卻不小，賽恩領(lǐng)動的聯(lián)合創(chuàng)始人叫做李旭陽，并兼任公司CEO。

他在德國卡爾斯魯厄理工學(xué)院碩博6年，研究過多種雷達(dá)體制、射頻天線與雷達(dá)成像技術(shù)，其本人推動了博世L4/5級別的Robotaxi項(xiàng)目多傳感器系統(tǒng)的量產(chǎn)接近7年的時間。

曾在德國博世主導(dǎo)完成了第五代毫米波成像雷達(dá)的研發(fā)，還是預(yù)研第六代成像雷達(dá)產(chǎn)品的負(fù)責(zé)人。

賽恩領(lǐng)動成立僅1個月后，就獲得了天使輪融資，4個月就完成了成像雷達(dá)A樣機(jī)開發(fā)，2022底發(fā)布了公司研發(fā)出來的成像雷達(dá)新產(chǎn)品SIR-4K。

或許正是塞恩領(lǐng)動在較短的時間內(nèi)研發(fā)出產(chǎn)品的高效，讓這些大佬的資本注意到了他的存在。

據(jù)塞恩領(lǐng)動介紹，SIR-4K最遠(yuǎn)探測距離達(dá)到400米，對靜態(tài)障礙物的檢測也能達(dá)到 150 米以上，這是之前傳統(tǒng)毫米波雷達(dá)遠(yuǎn)達(dá)不到的能力，角分辨率0.5度（水平） x 1度（垂直），較傳統(tǒng)毫米波雷達(dá)提升了10倍。

具備192個虛擬通道，可輸出4096個點(diǎn)云，滿足 L3-L5 智能駕駛和無人駕駛對于感知的性能要求

賽恩領(lǐng)動聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO李旭陽坦言，入局的時間確實(shí)有些晚，如果能早一兩年入局，公司將會有更好的先發(fā)優(yōu)勢，產(chǎn)品也將會更成熟但他認(rèn)為，成像雷達(dá)領(lǐng)域依然是藍(lán)海，新老玩家齊聚，競爭雖然激烈，但正是一同做大蛋糕的好時機(jī)。

4D成像時代到來

在自動駕駛感知領(lǐng)域，主要有兩條技術(shù)路線，一種是僅使用攝像頭作為傳感器進(jìn)行信息采集的純視覺路線，其中以特斯拉為代表。

另一種是同時使用攝像頭加雷達(dá)的多感知融合路線，這種方案也被大多數(shù)車企采納。

“純視覺”信仰者馬斯克曾不止一次地表示，如果有高分辨率的毫米波雷達(dá)，會比單純視覺更好，“但問題是這樣的雷達(dá)并不存在”。

直到不久前，特斯拉確認(rèn)將在接下來生產(chǎn)的車將用上一顆高分辨率的毫米波雷達(dá)，說明嘴硬的馬斯克面對越來越精準(zhǔn)的雷達(dá)，也不得不服軟。

也正是像特斯拉這樣頭部企業(yè)的轉(zhuǎn)身，讓高精度4D毫米波雷達(dá)的賽道熱鬧了起來。

目前國內(nèi)至少有20家公司在4D毫米波雷達(dá)方向上有所布局，主要可以分為三類，國際Tier 1、跨界科技巨頭、初創(chuàng)公司。

其中像博世、大陸、電裝、采埃孚這些傳統(tǒng)Tier 1巨頭布局較早，幾年前，國際上的毫米波雷達(dá)基本由這些巨頭主導(dǎo)，這些龍頭企業(yè)們的前向雷達(dá)安裝量一度占比 90%以上。

另外，以華為為主的跨界科技巨頭，2021年便發(fā)布了4D毫米波雷達(dá)產(chǎn)品，采用12T24R的大陣列，比常規(guī)毫米波提升24倍，能實(shí)現(xiàn)高分辨，支持4D高密點(diǎn)云。

當(dāng)時華為智能汽車解決方案BU融合感知產(chǎn)品部Radar&Camera總經(jīng)理苗立靖稱其將成為“高階自動駕駛的必備武器”。

來源：WHST

國內(nèi)的一些“后浪”也紛紛涌現(xiàn)，入局雖晚，但大多都背靠大樹，實(shí)力強(qiáng)勁。

不光塞恩領(lǐng)動受到大佬資本的青睞，幾何伙伴也得到了小米和百度的投資。幾何伙伴就是基于自主研發(fā)的4D成像雷達(dá)結(jié)合可見光視覺和紅外成像等，打造“融合感知＋智能決策”的自動駕駛軟硬件集成系統(tǒng)。

復(fù)睿智行也是2021年剛剛成立，但是背靠復(fù)星集團(tuán)這顆大樹，其去年11月發(fā)布的首款4D毫米波雷達(dá)哥倫布系列（Columbus），已獲得國內(nèi)車企定點(diǎn)訂單，并將于2023年第三季度開始量產(chǎn)。

目前已經(jīng)有不少車型搭載了4D毫米波成像雷達(dá)，比如深藍(lán)SL03、理想L7等車型。隨著智能駕駛進(jìn)入規(guī)模化運(yùn)營，4D毫米波雷達(dá)市場份額將會進(jìn)一步擴(kuò)大，車載雷達(dá)也將迎來4D成像時代。

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