成本不到三分之一，这才是感知升级的「最优」组合方案
来源:高工智能汽车发布时间:2023-03-032068浏览
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一轮新智驾感知方案升级浪潮已经开启。
最具代表性与号召力的车企，莫过于特斯拉。作为一贯追求极致性价比的马斯克，这一次选择了4D毫米波雷达，而非激光雷达。
很显然，从提升性能的同时追求性价比，满足当前智驾系统升级需求的角度来讲，4D成像雷达的优势也十分明显。
通过百元级别高清摄像头+千元级别的4D成像雷达形成感知组合，来代替数千元级别的激光雷达，还意味着，仅采用三分之一甚至四分之一的成本，就可以帮助L2+/L3级自动驾驶系统实现感知安全冗余。不失为当下高阶智驾系统大规模量产需求下，低成本智能驾驶感知方案升级的最佳组合。
此外，由于4D毫米波雷达可以产生类似激光雷达点云数据，这为大规模引入机器学习创造了条件，通过AI技术（通过深度学习的训练）的加持，4D毫米波雷达感知系统对物体的识别能力将得以持续迭代，并形成起更成熟完善的算法体系，逐步成为智驾系统的核心主传感器。
为何是双片级联式？资料显示，特斯拉配置的4D成像雷达采用的是双芯片级联式（6发8收）方案，这必然是其充分平衡了性能与成本后的更优可量产方案。值得一提的是，不久前上市的理想L7上搭载的森思泰克4D成像雷达STA77-6也正是两片级联方案。楚航科技去年已经获得某重点项目定点并即将规模量产交付的一款4D毫米波雷达也采用了双片级联式。现阶段，双芯片级联方案也被不少企业视作可规模量产落地的高性价比方案。因为这类对应的是较低的成本，更可控的设计工艺与制程保障，以及较小的体积。
据楚航科技CEO楚詠焱介绍，相对传统3D毫米波雷达，两片级联方案的4D成像雷达仅增加了一颗前端芯片，此外，双片级联解决方案基于传统雷达现有工艺与硬件基础，在硬件、射频设计和算法上升级，小幅的成本提升，却能带来性能的大幅升级。例如，楚航科技推出的双芯片级联式4D成像雷达产品，可实现1024个4D点云和64个跟踪目标的输出，探测距离可达300米，角度分辨率达到1.5°（水平）*3°（俯仰）。可以有效地解析目标的轮廓、类别、行为，例如空中的天桥、路牌，和地面的减速带、金属井盖等，进而感知传统毫米波雷达无法识别的细小物体、静止物体或者横向移动的障碍物等等，并且该产品也是目前市场上最小尺寸的4D雷达之一，仅9 7.5x90.5x38 mm，可很好地适配各类型车辆的量产配置方案。不过，这对毫米波雷达企业的核心技术掌控能力、软件算法提出了非常高要求。楚航科技是少数具备完整的射频线路设计工艺的国产供应商，在射频前端、电路设计、信号处理芯片系统架构、高级雷达算法等方面拥有深厚的技术储备，已获得多项海内外专利。除了以上，基于多芯片级联后的多发多收增加物理孔径，较基于算法的虚拟孔径方案置信度更高，符合车载应用对安全等级的要求，也降低了后端复杂处理对算力的依赖和对实时性的影响。特别需要提到的是，该方案还具备一定的灵活性，可以根据实际需求调整级联芯片的数量，甚至是芯片的选型，充分满足不同主机厂不同车型基于不同场景和功能感知方式的硬件配置需求。
抢跑4D毫米波雷达量产赛道接下来两年，将是各家4D毫米波雷达供应商抢跑量产的关键窗口期。高工智能汽车研究院监测前装定点数据显示，到目前为止包括上汽、比亚迪、理想、吉利、红旗、长安等多个品牌已经定点或量产搭载4D成像毫米波雷达。其中理想L7、飞凡R7、长安深蓝SL03等少数车型已经宣布搭载4D成像雷达量产上市，预计今明两年还将有更多的车型陆续上市。而从ADAS市场来看， L2+也进入快速发展期，接下来L3/L4级赛道正在成为各家车企的下一个竞争焦点。背后的最大难题在于，如何在成本可控的前提下，还要保证足够的安全。高工智能汽车认为，4D成像雷达规模量产的机遇在于两大细分市场，一是在15-25万元车型区间市场，部分车企基于对入门级高速NOA标配的尝试，将是4D成像雷达可能实现规模化增量的主要市场；而在25-35万元车型领域，从入门级高速NOA逐步上升到高速增强NOA、城市NOA，激光雷达与4D成像雷达存在叠加搭配的可能。这意味着，4D毫米波雷达供应商也需要根据不同细分市场的ADAS系统对传感器的需求，推出多元化的产品阵列。据介绍，除了上述双芯片级联产品，楚航科技还推出了四片级联（12发16收）超高性能4D雷达产品，性能方面可比肩国内国际一线产品。资料显示，该产品探测距离高达300m，点云数量6000个，角度探测精度提升至0.1（水平）*0.2（垂直），可实现复杂场景的多目标跟踪，包括城市复杂道路中对多目标横穿检测、高空桥梁强反射目标下的车道车辆检测等等，以上性能可很好地匹配于L3级及以上自动驾驶场景。
目前上述两款4D毫米波雷达均进入了量产周期，去年成功完成了国内某知名新能源车企的小规模量产交付，2023年的交付量将会上一个台阶。同时与国内新势力主机厂的4D雷达产品的软件合作已经落地，今年已经在硬件层面进行合作开发等等。正如楚航科技CEO楚詠焱指出， 4D雷达真正的商业化落地，需要不断结合市场、客户需求以及具体功能场景应用有针对性地进行开发，在产业链合作上也需要满足主机厂的市场策略，并与其保持紧密的沟通，并形成产业生态圈内的良性循环与竞争。以上，不仅仅是需要具备符合量产条件4D毫米波雷达产品，还需要本土供应链体系的支撑、开放的车规级毫米波雷达平台，可实现定制化的解决方案，以便更好的配合主机厂的场景与功能开发需求。包括与域控制器厂家、主机厂配合，开放底层数据，帮助车企开发算法与软件系统等等，这也是当前软硬件解耦趋势下，主机厂最需要的底层支持能力。去年底，楚航科技与国内某知名车企成功完成4D毫米波雷达软件开发合作，并取得了实质性突破。其中在点云输出的算法处理上，楚航科技已经做到了在域控上的软硬件解耦。除了以上，其还可以通过提供4D雷达点云质量的输出分析，再结合主机厂需求，从芯片级联、到信号处理和算法输出点云的数据参数处理上进行硬件定制。未来1-2年，楚航科技将会在4D成像毫米波雷达赛道上开启加速跑模式。
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