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人類駕駛車輛的歷史大概有100年，而雷達(dá)在汽車上的部署已經(jīng)有25~30年的時間，如今正面臨從模擬技術(shù)向數(shù)字技術(shù)轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時刻。
近期，有一家4D成像毫米波雷達(dá)新秀Uhnder，他們表示正在嘗試通過一種和CDMA類似的技術(shù)——DCM（數(shù)字編碼調(diào)制）技術(shù)，實(shí)現(xiàn)雷達(dá)的數(shù)字化發(fā)展，重新定義下一代自動駕駛雷達(dá)產(chǎn)品。
圖 | Uhnder 首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人Manju Hegde
據(jù)悉，Uhnder 成立于2015年，公司總部位于美國得克薩斯州奧斯汀，并在中國、印度、德國和加拿大設(shè)有辦事處。創(chuàng)始人Manju Hegde是一位連續(xù)創(chuàng)業(yè)者，他在創(chuàng)立Uhnder 之前，是邊緣路由器提供商Celox Networks的聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席技術(shù)官；此外，他還是AGEIA Technologies公司的聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官（該公司于2008年被英偉達(dá)收購）。
從2022年11月開始，Uhnder 開始向外供貨單芯片4D成像毫米波雷達(dá)產(chǎn)品，2023年7月，實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)上車，如今每周產(chǎn)能為5000多片。當(dāng)前，全球頂級的6家車企中，有5家正在和Uhnder 一起進(jìn)行技術(shù)評估，包括奧迪、一汽等。
為什么Uhnder 的4D數(shù)字雷達(dá)會比較受歡迎？首先我們來對比一下它和市場上大多數(shù)模擬雷達(dá)的區(qū)別。
首先，不管是數(shù)字雷達(dá)還是模擬雷達(dá)，它們都能在惡劣條件下正常工作，都能夠測量速度信息。但它們存在以下差異：
圖 | Digital Radar Consolidates the Sensor Suite Through Fusion，圖源：Uhnder
圖 | Uhnder is Ahead of the Curve，圖源：Uhnder
- 分辨率
傳統(tǒng)FCM或者模擬雷達(dá)的分辨率是比較差的，但Uhnder 單一芯片的虛擬通道方面高達(dá)192個，而我們的競品只有12~16個，因此我們的虛擬通道數(shù)量增加了16倍或者12倍，也正是因?yàn)槿绱?，我們的分辨率得到了顯著提高。
- 對比度
這是一個具體的場景，如果車旁邊有位成人/小孩的話，通過傳統(tǒng)的模擬雷達(dá)就無法很好的檢測到人的存在，當(dāng)孩子過馬路時，車輛就會撞到孩子。但是在新款雷達(dá)的加持下，我們能很好的避免這種危險(xiǎn)情況的出現(xiàn)。
- 目標(biāo)反射功率
Uhnder 的數(shù)字成像雷達(dá)芯片提供最高 192 個虛擬通道，支持 12 個發(fā)射通道和 2 x 8 個接收通道，并且能夠同時工作；模擬雷達(dá)的目標(biāo)反射功率較低，因?yàn)槠涿看沃挥幸粋€發(fā)射器工作，即使有 3-4 個發(fā)射通道，每次也只能發(fā)射一個信號。我們的產(chǎn)品能夠看到更多的目標(biāo)，能夠看到更大角度的視野。
- 抗干擾性
現(xiàn)在對雷達(dá)抗干擾的性能需求與日俱增，因?yàn)樵絹碓蕉嗟钠囬_始搭載雷達(dá)，在交通擁堵的環(huán)境下，您被各種不同的車輛包圍，有前車的后雷達(dá)，后車的前雷達(dá)，還有側(cè)向行車的雷達(dá)，其實(shí)都會對您的汽車?yán)走_(dá)造成一定的干擾，那么如何能做到抗干擾就顯得非常重要，而傳統(tǒng)的FMCW（調(diào)頻連續(xù)波）模擬雷達(dá)不具備很好的抗干擾能力。在今天同期舉辦的論壇上，奧迪的嘉賓也提到了，搭載Uhnder雷達(dá)的車輛已經(jīng)通過了測試，并且抗干擾性能顯著優(yōu)于FMCW（調(diào)頻連續(xù)波）模擬雷達(dá)。
- 傳感器融合能力
車載的攝像頭、雷達(dá)，還有激光雷達(dá)都是非常重要的，它們各有優(yōu)劣的，對于OEM、Tier 1來說，最好是能夠把所有的這些傳感器進(jìn)行融合，并且是要實(shí)現(xiàn)低水平的融合。如果是高水平融合，很可能一個傳感器的劣勢就會遮蓋住另一個傳感器的優(yōu)勢。但是數(shù)字雷達(dá)可以相對容易地實(shí)現(xiàn)融合，Uhnder 的 4D 數(shù)字成像雷達(dá)芯片能夠獲取豐富的靜態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)，通過使用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，將數(shù)字雷達(dá)收集到的信息與攝像頭的數(shù)據(jù)進(jìn)行低級別融合（low-level fusion，LLF），能夠?yàn)?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E6%99%BA%E8%83%BD%E9%A9%BE%E9%A9%B6/">智能駕駛提供更精確的感知，這對未來發(fā)展是大有裨益的。
- 安全性
在2016年的時候，美國有一群大學(xué)生黑進(jìn)了一輛吉普車的娛樂信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程操控，讓吉普車偏離了道路，這讓所有的整車廠都大為震驚，因?yàn)楝F(xiàn)在隨著網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展，智能網(wǎng)聯(lián)車輛之間的軟件都是彼此互通的，車廠很擔(dān)心如果這輛車能被黑，是不是其他的車輛也容易被黑，甚至?xí)霈F(xiàn)召回的風(fēng)險(xiǎn)。雷達(dá)其實(shí)也面對著同樣的問題。黑客可以購買價值80美元左右的雷達(dá)黑客設(shè)備，然后在您駕駛時模擬前面突然出現(xiàn)一個物體，然后讓車輛制動。但數(shù)字雷達(dá)實(shí)現(xiàn)了高級別的安全性，如果要黑到我們的系統(tǒng)中，黑客所要付出的成本和代價是非常高的，他們要花費(fèi)很大的成本打造一套極其精良的系統(tǒng)，才有可能入侵我們的雷達(dá)。
換言之，4D成像雷達(dá)可以通過數(shù)字或模擬的方式實(shí)現(xiàn)，但數(shù)字化的優(yōu)勢會更大，包括成本更低、功耗更低、安全性更強(qiáng)、干擾能力更強(qiáng)等，這些都是傳統(tǒng)的模擬雷達(dá)難以達(dá)到的。
事實(shí)上，行業(yè)中有一種說法，未來4D成像雷達(dá)將占領(lǐng)大部分的激光雷達(dá)市場，現(xiàn)況究竟如何？
圖 | 雷達(dá)數(shù)量會隨著自動駕駛技術(shù)的演進(jìn)而大幅增加，圖源：Uhnder
從自動化程度的角度分析，如果是L2級別，每輛汽車的傳感器數(shù)量基本上是3個雷達(dá)的標(biāo)配，通常情況下是一個前置雷達(dá)和兩個后置雷達(dá)。如果大家需要實(shí)現(xiàn)碰撞預(yù)警或者是防碰撞的系統(tǒng)功能，可能還需要在此基礎(chǔ)上增加2個前置雷達(dá)，因此是1+2+2，總共會有5個車載雷達(dá)。那么L3可能就要達(dá)到6個雷達(dá)，L4可能就要達(dá)到8-12個雷達(dá)。
根據(jù)Yole統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)顯示，2028年，4D雷達(dá)市場規(guī)模將達(dá)到83億美元，較2022年增長36%。其中，4D成像雷達(dá)市場規(guī)模為22億美元，較2022年增長49%，2028年芯片市場規(guī)模約占雷達(dá)市場總規(guī)模的30-35%。
而關(guān)于4D成像雷達(dá)與激光雷達(dá)的競對關(guān)系，Manju Hegde表示：“現(xiàn)在激光雷達(dá)價格大概在$500美元左右，相比之前（$10,000）已經(jīng)有所下降，但對于量產(chǎn)車而言，這個成本還是比較高。所以，至少對于現(xiàn)在的L2+級別和NOA功能來說，我們認(rèn)為4D成像雷達(dá)是可以替代激光雷達(dá)的。對于 L2+和 NOA，大約0.5°到1°的分辨率就足夠了，我們的4D成像雷達(dá)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。但往更高級別發(fā)展，還是需要激光雷達(dá)的加持的。也就是說，在L2+ 級別可能會有一些競爭，L3可能會實(shí)現(xiàn)融合，L4必定需要合作互補(bǔ)?！?/p>
圖 | Automotive Market Evolution，圖源：Uhnder
此外，Manju Hegde還提及：“當(dāng)行業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)NOA以上的高級安全功能普及時，肯定需要用到更多的數(shù)字雷達(dá)，所以需要把它的成本降下來，我們希望數(shù)字雷達(dá)產(chǎn)品是客戶能夠負(fù)擔(dān)得起的，價格不再應(yīng)該是250美金，甚至要壓到100美金之下?！?/p>
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