杀入激光雷达腹地,4D成像雷达稳了( 二 )


从这个角度讲 , 飞凡R7的自动驾驶功能确实可以期待一下 。 至于4D成像雷达 , 它的“进化史”也在持续更新中 。
4D不止多了一个度进化大有乾坤
在技术趋势上 , 一些厂商已经开始从24GHz(12.5mm)转向研发综合性能更好的77GHz(3.9mm)毫米波雷达产品 。 波长越短 , 意味着角分辨率越高 , 获得的点云图密度越高 , 成像就越精准 。
同时77GHz的4D毫米波成像雷达更适合长距探测 , 体积也可以做到更小 , 提高了车型设计的灵活度 。 国际上 , 恩智浦、大陆、博世、安波福、采埃孚等Tier1基本完成对该领域的布局;国内包括隼眼科技、华域汽车、华为、为升科科技(台湾)等公司也纷纷推出了77GHz的4D成像雷达解决方案 。
杀入激光雷达腹地,4D成像雷达稳了
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根据YoleDéveloppement的测算 , 4D雷达市场规模将从2021年的3亿美元增长到2025年的35亿美元 , 期间成像雷达的市场将从1亿美元增加至43亿美元 , 年复合增长率为109% , 远高于汽车雷达市场整体增长水平 。 毫无疑问 , 接下来几年雷达市场的剿杀将异常激烈 。
4D成像雷达是否会胜出 , 除了取决于产品本身的竞争力外 , 适配芯片的规格也十分关键 。 毕竟上层建筑好不好 , 地基占很大的权重 。 4D成像雷达一般包含射频前端MMIC、数字信号系统DSP和后端算法等主要硬件 。 “4D成像雷达的发展趋势有一个明显特征是 , 前端会有更多通道 , 后端会有更强的算力需求” , 隼眼科技CTO张慧这样说 。
简单理解 , 前端收发通道数量越多 , 提供点云数据的能力就越强 , 识别物体会更加精准 。 当下主流的车载4D成像毫米波雷达多是通过2片MMIC芯片级联 , 实现48个通道(6发8收) 。 增加通道数 , 意味着要增加更多的芯片级联 。
此外 , 4D成像雷达的一个发展趋势是与人工智能技术的融合更深了 。 当毫米波雷达和深度学习得到的信息相融合时 , 会产生大量的算法需求 , 这也对处理器提出了更高要求 。 处理器的性能极大决定了雷达前端和后端的使用效果 。 相比于通过增加天线数量提高分辨率的传统方法 , 芯片级联逐渐受到行业认可 。 恩智浦在今年早些时候推出的S32R45、S32R41成像雷达处理器 , 采用16nm制造工艺 , 是业内为数不多能够胜任高达4片MMIC芯片级联的产品 。 在高达12发16收等效192个虚拟通道算力的需求下 , 据称S32R45一片就能搞定 。
事实上 , 车载雷达芯片和手机应用处理器一样都遵从摩尔定律的发展 , 也就是说 , 车载雷达芯片也会向更先进技术节点(如7nm)和更集成的方向发展 。 不过 , 对于角雷达这类不需要较强分辨力或成像能力的产品 , 现阶段的技术水平已经能满足所需 。
杀入激光雷达腹地,4D成像雷达稳了
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目前恩智浦正在开发第六代雷达芯片 , 具体规格还没公开 。 不过在提供芯片之余 , 恩智浦还提供雷达的软件算法 , 从软件层面提升雷达的角分辨率 , 同时解决车与车之间雷达工作产生的干扰问题 。
4D成像雷达在传统3D毫米波雷达基础上不止多了一个探测维度 , 目前技术的迭代与升级似乎还不是最理想的状态 。 为升科科技CTO蔡青翰也说 , 目前毫米波雷达发展到4D雷达或4片级联雷达 , 远远没有走到雷达所能达到的尽头 。 传统毫米波雷达最大的缺点在于角分辨率不足 , 如今分辨率提上来了 , 若再继续通过芯片级联的方式提高分辨率 , 边际效益明显会打折扣 。
他提出一点 , 4D成像雷达更突出的问题是动态范围的不足 。 以目前4片级联技术来看 , 要做出一款对环境感知更强的车载传感器 , 动态范围还有很大提升的空间 。 比如在反射性能较差的介质中 , 雷达的动态范围可以确保必要的灵敏度 。