产生一个虎嗅智囊团

作者许子晨

Toutu视觉中国

4D毫米波雷达的出现为静默毫米波雷达跟踪赢得了广泛关注。

9月27日，上汽集团作为切入中高端电动车市场的主力军，正式发布了樊菲R7。单从配置表就能看出SAIC对这款机型的厚望:三重屏设计、华为AR-HUD、激光雷达、高通8155芯片等一系列“内卷”配置，都集中在一款25万元左右的机型上。在令人眼花缭乱的配置中，更值得注意的是该机型配备了两部ZF 4D成像毫米波雷达，使得R7成为目前为数不多的配备4D毫米波雷达的机型。

在供应方面，4D毫米波雷达的“战场”已经很热。近日，Veoneer宣布将与4D毫米波雷达解决方案提供商Arbe合作，共同开发汽车雷达，以提高自动驾驶性能的安全性。Mainland China、ZF、博世、海拉以及国内的经纬恒润、森斯特克、福瑞泰克等公司也纷纷布局4D毫米波雷达市场。

一级巨头为什么要花钱布局这条赛道？4D毫米波雷达能解决市场痛点吗？能代替激光雷达吗？基于以上问题和思考，虎嗅智库通过桌面调研和专家访谈对4D毫米波雷达进行了深入了解，并发布了《4D毫米波雷达能否取代激光雷达报告。

毫米波雷达是自动驾驶不可或缺的传感器之一，但仍存在诸多挑战。

在国内外，自动驾驶感知解决方案通常分为两大阵营。一种是以特斯拉为代表的“纯视觉”方案，坚持以摄像头为主传感器，实现感知数据采集。另一种是“组合传感器”阵营，利用摄像头、毫米波雷达、激光雷达等传感器进行融合感知。

无论采用哪种方案，毫米波雷达都是必不可少的传感器。蔚来、小鹏、理想、威马、极狐等品牌车型都配备了5个左右的毫米波雷达，可见毫米波雷达在自动驾驶感知中的重要性。目前，77GHz中远程毫米波雷达是安装在车辆上的主流方案，主要用于支持ADAS的自适应巡航(ACC)、自动紧急制动(AEB)、前方碰撞预警(FCW)、车道变换辅助系统(LCA)等功能。

然而，毫米波雷达在实际使用中存在许多问题:

传统的毫米波雷达通道数量少，单个雷达的视场角明显有限，会出现盲区，需要多部雷达进行补充。

毫米波雷达探测能力弱，受噪声干扰明显，容易出现误检和漏检。

毫米波雷达在目标探测中只有目标的方位、距离和速度的三维数据，而缺少高度数据，因此无法区分不同高度的目标。

信息量的增加让毫米波雷达“看得更全面”

4D毫米波雷达又称成像雷达，在原有功能的基础上增加了高度信息，可以探测到物体的方位、距离、速度和高度四维数据。同时，4D毫米波雷达具有像素级的角分辨率，可以分析目标物体的轮廓，使毫米波雷达实现类似激光雷达的成像功能。

传统毫米波雷达由于缺乏高度信息，视角只有一个平面，无法区分目标物体是在路上还是在空中。这使得毫米波雷达无法有效发挥其在自动驾驶感知，尤其是静态物体识别方面的作用。随着信息量的增加，毫米波雷达已经不能一视同仁:4D毫米波雷达可以通过不同的高度数据识别前方物体是属于不需要避让的路标或信号灯，还是需要紧急避让的车辆或行人，大大提高了毫米波对静态物体识别的信心。

同时，传统毫米波雷达存在分辨率低、噪声多的缺点，而4D毫米波雷达通过增加实际或虚拟天线的数量，可以有效提高角分辨率，生成更多的点云，并能在原始数据上成像出目标物体的基本轮廓、边缘和形状。经过深度学习，毫米波雷达还可以区分行人、自行车、汽车、卡车等不同目标。比如大陆集团的ARS540，是业界最早的4D成像毫米波雷达。其水平角分辨率可达1.2°，垂直角分辨率可达2.3°，水平方位角可达60°。

表:大陆集团ARS540参数