激光雷达的低价平替，华为、丰田都在用！
编译 / 张 鸥
编辑 / 钱亚光
设计 / 赵昊然
来源 / Global Newswire、安波福、恩智浦
雷达曾经是一个增长缓慢的市场，主要迎合军事等成熟领域的应用。今天，变化正在发生，尤其是“成像雷达”。汽车和
它们正在大规模地侵入家庭、汽车甚至智能手机。在汽车应用方面，车企和供应商正在为高级驾驶辅助系统（ADAS）开发成像雷达。
然而，现代雷达系统并没有解决导致自动驾驶事故的根本问题——误报，难以识别静止和移动物体。激光雷达只要光束的发射和接收没有过多干扰，就能进行高效的识别工作，可以精确到最小的细节，但当碰到恶劣天气条件时，它就会陷入困境。
这也是为什么4D成像雷达正在成为技术领域的热门话题。
低成本的更优技术
4D成像雷达是高分辨率、长距离的传感器技术，与普通的毫米波雷达相比具有明显的优势，特别是在识别物体的高度方面。这项技术在开发高级驾驶辅助系统（ADAS）的一些L2和L3功能方面非常重要，也是L4和L5自动驾驶的一个关键推动因素。
与激光雷达、照相机等传感器相比，4D成像雷达具有优秀的测速能力，优秀的天气和光线稳健性，即使在雨、雪、尘、雾等恶劣的环境条件下也能够正常工作。对非视距遮挡的目标有独特的探测能力。
它增加了另一个维度：垂直信息。这些设备之所以被称为“成像雷达”，是因为它们返回的数据非常丰富，通过水平和垂直数据，雷达可以探测到许多不同的反射点，当这些反射点被映射出来时，类似于一幅图像。
高分辨率的4D成像雷达在继承这些优点的同时，大幅提高了分辨率、目标探测置信度和探测范围，同时演化出类似激光雷达的高密度点云，可以带来丰富的感知增强应用，如环境描写、雷达构图、定位等。它能更好地识别道路轮廓和边界，区分道路上的物体、低矮的路边或混凝土的缝隙。而且在密集的交通条件下，它在识别多个物体方面比普通雷达效果更好。
在自动驾驶场景中，司机可能没有把手放在方向盘上，或者对驾驶情况没有完全警觉，4D雷达在远距离识别道路上的物体并帮助车辆决定采取适当行动方面优于普通雷达。那是道路上的障碍物还是悬空的路标？是护栏附近的骑车人还是道路变窄了？
填补技术空白的企业
在2021年上海车展前夕，华为发布了新一代的智能组件和解决方案，包括4D成像雷达、AR-HUD和MDC810。
华为高分辨率4D成像雷达采用12T24R大天线阵（12个发射通道，24个接收通道），官方称天线配置是传统毫米波雷达3T4R的24倍，接收通道比业内典型成像雷达多50%。高分辨率的华为4D成像雷达可以看到前面的汽车。
图源：华为
2021年，安波福推出FLR4下一代前向雷达，将射程分辨率较之前产品提高了1倍，垂直视野提高了3倍。FLR4+是该公司的第一个4D成像雷达，提供达300米的范围探测，并通过机器学习支持真正的海拔目标识别。
2022年初，业界首款专用的16纳米成像雷达处理器恩智浦S32R45投入量产。此外，新的恩智浦S32R41已经推出，将4D成像雷达的优势扩大到更多的车辆。这些处理器共同服务于L2+至L5自主领域，能够实现4D成像雷达的360度环绕感应。
恩智浦的4D成像雷达是第一个提供跨短距离、中距离和长距离操作的3合1多模式雷达感应的产品，能够同时感应汽车周围非常宽广的视野。
2022年1月，4D成像雷达和雷达视觉与人工智能软件的领先开发商Zadar Labs推出了其超高性能的软件定义成像雷达（SDIR）平台zPRIME，用于自主应用的关键检测。
zPRIME是业界第一个在方位角和仰角上提供前所未有的0.4度分辨率的成像雷达。这种超高分辨率代表了雷达性能的一个转折点，允许在密集的环境中分离数百个静态和动态物体。当需要远距离探测时，例如在高速公路行驶中，zPRIME可以探测到800多米外的车辆。
2022年4月，总部位于得克萨斯州奥斯汀的初创公司Uhnder宣布推出首个量产的4D数字成像片上雷达，该芯片预计将与麦格纳的ICON数字雷达一起亮相，并可能用于Fisker Ocean的跨界车。
图源：Zadar Labs
6月，开发4D成像雷达的初创公司Vayyar宣布完成了由Koch Disruptive Technologies（KDT）牵头的1.08亿美元的E轮融资。Vayyar融资总额超过3亿美元，根据估计，该公司价值已经超过15亿美元。
Vayyar由英特尔架构集团前副总裁拉维夫·梅拉梅德（Raviv Melamed）、研发副总裁米里·拉特纳（Miri Ratner）和首席技术官纳夫塔利·查亚特（Naftali Chayat）于2011年创立。
在汽车领域，Vayyar生产基于4D成像雷达的平台，旨在提高车内、ADAS和摩托车（ARAS）领域的安全性。该公司的ARAS平台正在大规模生产，将部署在比亚乔集团的摩托车上。
Vayyar还与日本和越南的汽车制造商签订了供应合同，并正在与几乎所有其他车企和供应商就车内和ADAS进行深入接触。
总部位于印度班加罗尔的Steradian公司成立于2016年，他们开发了4D毫米波成像雷达系统和与之配套的小型MIMO（多输入、多输出）收发器芯片组。可以跟踪距离、速度、仰角和方位角，即罗盘方位的水平角或方向。
创始人阿普·西瓦达斯（Apu Sivadas）说：“汽车传感技术正在快速兴起。我们希望通过雷达实现更多的目标，我们应该最大限度地利用雷达。Steradian是一家端到端的产品公司。进入雷达的先进技术，如天线、雷达半导体芯片组、信号处理器和软件，都在一个屋檐下完成。我们负责整个产品架构。”
Steradian用于智能交通系统的原型正在被大约20家公司测试。2022年2月，这家初创公司与机动车公司伟世通（Visteon）签署了一项合作协议，以生产增强型高级驾驶辅助系统。3月，该公司与Astra Microwave Products公司签署了一项合作协议，为交通管理系统生产雷达模块。
图源：Steradian
一些行业分析师预计，到2030年，L2+自动驾驶汽车产量可能占到近50%。传统的高分辨率传感器不能很好地服务于L2+领域，现在将受益于4D成像雷达传感。
除了在汽车外部应用上显示出巨大的市场潜力外，4D成像雷达同时也能够在车内应用，进行乘员监测。
早在2018年，Vayyar与法雷奥公司达成协议。法雷奥宣布将使用Vayyar雷达传感器来监测婴儿的呼吸，并在紧急情况下触发警报，特别是当婴儿被单独留在车内时。
2022年6月，丰田北美互联公司（TCNA）分享了“座舱意识”概念技术的细节，该技术正是使用毫米波、高分辨率的4D成像雷达来帮助检测车内生命体的存在。
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