以第六代雷達(dá)，開(kāi)打丨專(zhuān)訪(fǎng)

作為智能駕駛的重要零部件，雷達(dá)領(lǐng)域內(nèi)4D毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)，可謂齊頭并進(jìn)。不過(guò)，八仙過(guò)海，各家Tier1們到底走什么技術(shù)路線(xiàn)，還是有差異的。

6月21日，大陸集團(tuán)Continental第六代雷達(dá)做了一次小范圍的交流活動(dòng)，主要是深入溝通一下大陸第六代雷達(dá)相關(guān)的進(jìn)展。大陸比較自豪的是，第六代雷達(dá)結(jié)合了高性能和高性?xún)r(jià)比。

“2023年，我們開(kāi)始推出第六代雷達(dá)。第六代雷達(dá)也非常成功，因?yàn)槲覀儌鞲衅鞯挠唵瘟恳惨殉^(guò)1億只。雖然這些訂單還沒(méi)有完全交付量產(chǎn)，但是訂單量已經(jīng)超過(guò)了過(guò)去20年大陸集團(tuán)雷達(dá)產(chǎn)量的總數(shù)（1億只）?！?/p>

大陸集團(tuán)自動(dòng)駕駛及出行事業(yè)群中國(guó)區(qū)負(fù)責(zé)人貝悅登（Juergen Brandl）先生對(duì)汽車(chē)公社表示，受到訂單“很大的鼓舞”，但是對(duì)于具體價(jià)格，則不肯透露。當(dāng)然，雷達(dá)的總體趨勢(shì)都是降本的。

貝悅登還介紹了大陸觀察到的雷達(dá)傳感器的發(fā)展趨勢(shì)。根據(jù)大陸的數(shù)據(jù)，目前，幾乎50%的汽車(chē)都裝有長(zhǎng)距雷達(dá)，而且搭載比例越來(lái)越高。“有人說(shuō)雷達(dá)將被攝像系統(tǒng)所取代等等，至少在這個(gè)表的數(shù)據(jù)上看不到這個(gè)趨勢(shì)。此外，角雷達(dá)在360°環(huán)繞傳感中的應(yīng)用也逐年迅速增加。”

01、“遙遙領(lǐng)先”？

從產(chǎn)品組合上，大陸的第六代雷達(dá)包括長(zhǎng)距離雷達(dá)以及環(huán)繞式雷達(dá)（角雷達(dá)），還有4D成像雷達(dá)以及衛(wèi)星雷達(dá)。而且，從第五代雷達(dá)開(kāi)始，大陸的技術(shù)路線(xiàn)就是前雷達(dá)、角雷達(dá)共平臺(tái)開(kāi)發(fā)。

對(duì)第六代雷達(dá)，大陸集團(tuán)AM中國(guó)區(qū)工程總監(jiān)周勇博士用了一句話(huà)，“如果要讓我用一句話(huà)來(lái)總結(jié)第六代雷達(dá)產(chǎn)品，可以說(shuō)這是全球第一款已經(jīng)量產(chǎn)的4發(fā)4收、全頻段、單芯片、使用了LoP技術(shù)以及波導(dǎo)天線(xiàn)技術(shù)的高性能雷達(dá)?！?/p>

不過(guò)，從謹(jǐn)慎的角度，大陸沒(méi)有將這兩款A(yù)RS620/SRR630雷達(dá)命名為4D雷達(dá)，而是內(nèi)部稱(chēng)為3.5D。畢竟距離其第一款五代4D成像雷達(dá)ARS542的點(diǎn)云數(shù)據(jù)還有距離。

從功能角度來(lái)看，這一代大陸雷達(dá)可以輸出目標(biāo)、點(diǎn)云、道路邊界，并且可以實(shí)現(xiàn)警告及控制功能等等。其中，“道路邊界檢測(cè)”則是一個(gè)獨(dú)特的賣(mài)點(diǎn)，就是可以輸出道路兩側(cè)的距離。

“為什么這個(gè)數(shù)據(jù)很重要？因?yàn)槲覀兲綔y(cè)到了目標(biāo)，我們就知道這個(gè)目標(biāo)是在什么地方，目標(biāo)與車(chē)要做很好的關(guān)聯(lián)?！?/p>

周勇博士抓取了幾個(gè)典型的參數(shù)，比如，車(chē)輛的探測(cè)距離可以達(dá)到280米，角精度可以達(dá)到0.13°，ARS FoV ±60°，也就是120°。在角度方面，角雷達(dá)可以做到±80°，綜合起來(lái)就是160°。特別值得一提的是，雷達(dá)的行人探測(cè)距離可以達(dá)到140米，距離分辨率0.2米。

對(duì)于“0.2米”這個(gè)尺度，周勇博士用了“遙遙領(lǐng)先”來(lái)定義。這也是毫米波雷達(dá)的優(yōu)勢(shì)，在光照不好的場(chǎng)景下，可以非?？煽康貦z測(cè)遠(yuǎn)距離的行人。

而行人檢測(cè)功能的增強(qiáng)，當(dāng)然是基于法規(guī)越來(lái)越嚴(yán)格的原因。而且，出口海外是國(guó)內(nèi)車(chē)企一個(gè)非常重要的增長(zhǎng)點(diǎn)。但其他國(guó)家和地區(qū)，從法規(guī)的趨勢(shì)上會(huì)越來(lái)越嚴(yán)格，這是毋庸置疑的。再加上信息安全以及功能安全在全球市場(chǎng)上非常被重視，在這方面，大陸集團(tuán)有非常強(qiáng)的經(jīng)驗(yàn)。

說(shuō)到波導(dǎo)天線(xiàn)，周勇還表示，到目前為止，“大陸集團(tuán)是全球第一家，也是到目前唯一一家已經(jīng)量產(chǎn)波導(dǎo)天線(xiàn)雷達(dá)的公司?！币?yàn)?，波?dǎo)天線(xiàn)的技術(shù)含量很高，如何設(shè)計(jì)上面的天線(xiàn)，如何布局，都非?？简?yàn)雷達(dá)供應(yīng)商和波導(dǎo)天線(xiàn)供應(yīng)商的能力。

而基于最新的波導(dǎo)天線(xiàn)技術(shù)，獨(dú)特的波形設(shè)計(jì)以及LoP技術(shù)，還有智能雷達(dá)抗干擾技術(shù)以及高分辨率算法，周勇博士認(rèn)為，“大陸集團(tuán)有（這樣）高性能且低價(jià)格的產(chǎn)品，可以幫助自動(dòng)駕駛以及輔助駕駛更加快速安全地落地?！?/p>

對(duì)于目標(biāo)檢測(cè)，第六代雷達(dá)的電子接口滿(mǎn)足CAN-FD和以太網(wǎng)。另外，大陸能提供目標(biāo)和點(diǎn)云的所有功能以及性能給主機(jī)廠。

至于角雷達(dá)，大陸集團(tuán)在性能上做到了車(chē)輛檢測(cè)距離200米。這比上一代的角雷達(dá)探測(cè)距離提高了一倍，達(dá)到與市面現(xiàn)有前向雷達(dá)的探測(cè)距離同等水平。同時(shí)，其行人探測(cè)距離是可以達(dá)到110米，角的距離分辨率0.29米。

周勇認(rèn)為，可能有的雷達(dá)供應(yīng)商可以做到探測(cè)距離、分辨率在一個(gè)指標(biāo)情況下非常好，但是兩個(gè)指標(biāo)都同時(shí)做到的供應(yīng)商，目前大陸集團(tuán)可能是獨(dú)此一家。

跟前雷達(dá)一樣，角雷達(dá)同時(shí)支持前后融合，不過(guò)周勇博士很委婉地說(shuō)到，“從經(jīng)濟(jì)性的角度，客戶(hù)可以把這些相對(duì)已經(jīng)成熟的功能交給供應(yīng)商，客戶(hù)自己可以更加專(zhuān)注于他們擅長(zhǎng)的領(lǐng)域開(kāi)發(fā)，比如說(shuō)城市NOA或者其他系統(tǒng)?！?/p>

另外，大陸第六代雷達(dá)支持全頻段，既可以運(yùn)行于77GHz，也可以運(yùn)行于79GHz。雷達(dá)帶寬可以做到4G，對(duì)應(yīng)的距離分辨率可以做到5厘米。這就意味著79GHz角雷達(dá)在此模式下可以支持泊車(chē)的場(chǎng)景，可以部分取代超聲波雷達(dá)。

目前來(lái)看，24GHz國(guó)產(chǎn)化率較高，77GHz僅少部分國(guó)產(chǎn)玩家具備量產(chǎn)能力。

周勇還表示，“現(xiàn)在有些聲音講角雷達(dá)的性能不重要。我個(gè)人對(duì)此是持不同的觀點(diǎn)，原因在于我們終端客戶(hù)對(duì)系統(tǒng)性能的敏感度會(huì)越來(lái)越高。在這樣的情況下，高誤報(bào)率可能會(huì)導(dǎo)致終端客戶(hù)也就是駕駛員的體驗(yàn)非常差。”

而從這次的體驗(yàn)來(lái)看，在搭載5個(gè)六代毫米波雷達(dá)和1個(gè)五代4D毫米波雷達(dá)的車(chē)內(nèi)監(jiān)視器上，可以看到第六代毫米波雷達(dá)ARS620已經(jīng)可以感知到柵欄、樹(shù)木、路牌等目標(biāo)，對(duì)比五代4D毫米波雷達(dá)ARS542，點(diǎn)云雖沒(méi)有那么密集清晰，但已經(jīng)很豐富了。

02、波導(dǎo)天線(xiàn)

波導(dǎo)天線(xiàn)不是很新的技術(shù)。但是，大陸集團(tuán)首次使用波導(dǎo)天線(xiàn)技術(shù)，是2021年量產(chǎn)的首顆4D毫米波雷達(dá)ARS540。

那么，大陸引以為傲的波導(dǎo)天線(xiàn)是什么結(jié)構(gòu)？簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是微波可以在內(nèi)部進(jìn)行傳輸。

周勇博士表示，波導(dǎo)天線(xiàn)有幾點(diǎn)好處，第一點(diǎn)，波導(dǎo)天線(xiàn)損耗更低，因?yàn)?a class="article-link" target="_blank" href="/baike/481275.html">電磁波在空氣里傳播的效率僅次于真空。第二點(diǎn)，傳統(tǒng)的微帶天線(xiàn)布置天線(xiàn)是在一個(gè)平面上，所以靈活性非常差，而波導(dǎo)天線(xiàn)可以進(jìn)行立體布局，線(xiàn)路更短，損耗進(jìn)一步降低。第三點(diǎn)是，波導(dǎo)天線(xiàn)的材料是金屬化塑料，相比傳統(tǒng)的PCB，損耗降低了93%左右。

而且，波導(dǎo)天線(xiàn)與芯片技術(shù)LoP（Launch on Package）合并使用，可以更加放大波導(dǎo)天線(xiàn)的優(yōu)勢(shì)。

原因在于，信號(hào)無(wú)需經(jīng)過(guò)PCB。傳統(tǒng)意義上電磁波需要通過(guò)PCB，再到饋線(xiàn)，然后再到天線(xiàn)，最后反饋數(shù)據(jù)。而用LoP+波導(dǎo)天線(xiàn)，是通過(guò)波導(dǎo)的接觸，擺脫了對(duì)高頻板材的依賴(lài)。特別在特定角度大角度55°的時(shí)候，微帶天線(xiàn)能量的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于LoP+波導(dǎo)天線(xiàn)技術(shù)之后的能量強(qiáng)度。

此外，大陸在CCM（可變中心頻率脈沖壓縮波形）技術(shù)上有獨(dú)特的設(shè)計(jì)。CCM技術(shù)是中心頻率在變化，總的帶寬在增加，對(duì)應(yīng)的就是距離分辨率。而CCM技術(shù)及獨(dú)特的算法達(dá)成了長(zhǎng)距離以及高距離分辨率。

傳統(tǒng)的雷達(dá)技術(shù)上，長(zhǎng)距離跟高距離分辨率這兩個(gè)指標(biāo)很難同時(shí)發(fā)生。當(dāng)解釋距離高的時(shí)候，分辨率是低的。當(dāng)解釋分辨率比較小的時(shí)候，探測(cè)距離又上不去。

還有就是雷達(dá)的抗干擾問(wèn)題，周勇表示，大陸同時(shí)解決了自車(chē)?yán)走_(dá)干擾，以及他車(chē)?yán)走_(dá)的干擾。采用的技術(shù)分別是智能分時(shí)發(fā)射雷達(dá)信號(hào)，以及算法上做一些處理，比如，在調(diào)頻里面加一些編碼，在解碼的時(shí)候就可以識(shí)別出來(lái)以抑制他車(chē)?yán)走_(dá)信號(hào)，有效保證雷達(dá)的性能。

除此之外，雷達(dá)的角分辨率是非常重要的一個(gè)指標(biāo)?！皬氖褂玫慕嵌取⒓夹g(shù)的角度，我們可以做到在特定的情況下啟用高分辨率技術(shù)，將分辨率提高到比如說(shuō)像前雷達(dá)的1.3°?！?/p>

1.3°意味著，目標(biāo)距離自車(chē)140米的情況下角反距離是2米6，約一個(gè)車(chē)道的寬度。這樣的情況下，可以把前方兩個(gè)目標(biāo)分開(kāi)?！白龅竭@一點(diǎn)，作為自動(dòng)駕駛的功能以及性能是非常重要的?！?/p>

而從波導(dǎo)天線(xiàn)技術(shù)，也引申出一個(gè)問(wèn)題，為什么大陸不斷加碼雷達(dá)的研發(fā)、持續(xù)改進(jìn)功能和性能呢？

貝悅登表示，因?yàn)檫@是基于一個(gè)簡(jiǎn)單的事實(shí)，GB標(biāo)準(zhǔn)要求在汽車(chē)中使用自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。NCAP要求在車(chē)內(nèi)安裝自動(dòng)制動(dòng)安全系統(tǒng)。NCAP定義了這樣的測(cè)試場(chǎng)景，即系統(tǒng)需要在夜間可以安全運(yùn)行，或者在大雨中等情況下很好地運(yùn)行?！斑@是我認(rèn)為雷達(dá)是絕對(duì)必要的原因之一，也是有力的證據(jù)之一?！?/p>

此外，根據(jù)“半導(dǎo)體行業(yè)觀察”的測(cè)算，預(yù)計(jì)到2025年全球毫米波雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到384億元，復(fù)合增長(zhǎng)率25.5%，中國(guó)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到149億元。全球毫米波雷達(dá)搭載量將達(dá)到1.1億顆，其中中國(guó)市場(chǎng)將達(dá)到4250萬(wàn)顆。無(wú)疑，毫米波雷達(dá)市場(chǎng)的增長(zhǎng)趨勢(shì)也是因素之一。

03、算法怎么搞？

大陸集團(tuán)雷達(dá)的歷史從1999年開(kāi)始，當(dāng)時(shí)，貝悅登在德國(guó)林道總部進(jìn)行研發(fā)工作，那是大陸的第一代雷達(dá)，是為梅賽德斯奔馳所設(shè)計(jì)的。2021年，大陸推出第一款4D成像雷達(dá)，梅賽德斯奔馳也再次成為4D成像雷達(dá)的第一個(gè)客戶(hù)。

目前，大陸的雷達(dá)傳感器業(yè)務(wù)，屬于大陸集團(tuán)自動(dòng)駕駛及出行事業(yè)群（AM）。AM中國(guó)總部在上海，有生產(chǎn)基地以及主要的研發(fā)中心。另一個(gè)研發(fā)基地位于重慶。此外，大陸有兩個(gè)測(cè)試中心，一個(gè)在鹽城，一個(gè)在泰興。

對(duì)于第六代雷達(dá)的研發(fā)成本，周勇博士沒(méi)有明確回答，只是說(shuō)，“整體趨勢(shì)上，由于我們的產(chǎn)品已經(jīng)是一個(gè)很成熟的產(chǎn)品，所以它的成本趨勢(shì)是大幅度下降的?！痹僬?，因?yàn)閼?yīng)用了非常多的創(chuàng)新技術(shù)，“我們雷達(dá)是同級(jí)別最低功耗，可以節(jié)能省電，可以減少用戶(hù)的里程焦慮?！?/p>

還有一個(gè)問(wèn)題是，4D毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)的應(yīng)用場(chǎng)景的具體區(qū)分或者邊界在哪里？

周勇博士的個(gè)人觀點(diǎn)是，這是兩類(lèi)不同的技術(shù)，它的評(píng)估范圍不一樣。第一，兩者在不同級(jí)別的車(chē)上可能會(huì)有不同的應(yīng)用。第二，從一些技術(shù)指標(biāo)上，比如特定的探測(cè)距離上，是有一些相近性的。但是從天氣角度考慮，這兩個(gè)產(chǎn)品大概率是互補(bǔ)的。

Juergen Brandl貝悅登也解釋補(bǔ)充道，“我認(rèn)為他們是有互補(bǔ)性的。尤其是在六代之后，確實(shí)在性能上是更加接近激光雷達(dá)了。但如果像今天這種雨霧天氣的情況下，毫米波雷達(dá)的優(yōu)勢(shì)就顯現(xiàn)出來(lái)了。”

從精度上來(lái)說(shuō)，激光雷達(dá)有優(yōu)勢(shì)，但是毫米波雷達(dá)也在不斷改善。貝悅登認(rèn)為，激光雷達(dá)和毫米波雷達(dá)各有所長(zhǎng)，這兩者未來(lái)會(huì)合二為一還是各自發(fā)揮獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，還是需要市場(chǎng)來(lái)決定的。

貝悅登還提醒道，中國(guó)在NOA方面有強(qiáng)烈的需求，城市NOA目前的裝配率達(dá)到1%以上，但不能忽視主動(dòng)安全。有40%的應(yīng)用場(chǎng)景是緊急制動(dòng)。在關(guān)注高階智駕的同時(shí)，一定也要關(guān)注主動(dòng)安全。可以通過(guò)高性能的雷達(dá)產(chǎn)品，將安全性進(jìn)一步提升。

而我關(guān)心的問(wèn)題是，關(guān)于點(diǎn)云的算法，主機(jī)廠還沒(méi)有完全掌握，那么大陸集團(tuán)和車(chē)企之間如何合作？而且，毫米波雷達(dá)和攝像頭還存在多傳感器的前融合問(wèn)題。在做前融合的時(shí)候會(huì)存在哪些挑戰(zhàn)？

周勇博士表示，對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的使用，他有同樣的觀察，“部分客戶(hù)沒(méi)有掌握雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)使用的能力。而從商業(yè)模式上我們是非常靈活的，如果客戶(hù)需要，我們可以提供點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理算法，集成到客戶(hù)的控制器中。”

他認(rèn)為，前融合或者是端到端，在不同的場(chǎng)景下有不同的解釋。比如端到端可以是全鏈路的端到端算法，是從最原始的感知數(shù)據(jù)作為輸入，最終的車(chē)輛控制指令作為輸出；也可以是感知的端到端，從最原始的感知數(shù)據(jù)到感知輸出。

既可以輸出點(diǎn)云數(shù)據(jù)、也可以輸出目標(biāo)數(shù)據(jù)的第六代雷達(dá)，可以支持支持端到端模型、前融合、以及后融合，“至于前融合的挑戰(zhàn)，更多的是需要系統(tǒng)架構(gòu)的支持，以及客戶(hù)的前融合算法能力?！?/p>

貝悅登則補(bǔ)充，點(diǎn)云是非常高性能的輸出信號(hào)。過(guò)去的15~20年間業(yè)內(nèi)一直用的是目標(biāo)識(shí)別，但是現(xiàn)在點(diǎn)云變得越來(lái)越重要。而且，對(duì)于L2或者L2+的自動(dòng)駕駛，如果要達(dá)成更高性能表現(xiàn)，點(diǎn)云的重要性就凸顯了。“我們既可以輸出目標(biāo)識(shí)別，也可以通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)將點(diǎn)云和數(shù)據(jù)進(jìn)行融合?！?/p>

貝悅登的信念是，“我們需要改進(jìn)我們的傳感器產(chǎn)品。傳感器就好比我們的‘眼睛’，我們需要用更好的‘眼睛’、更敏銳、更準(zhǔn)確地來(lái)看待環(huán)境。因?yàn)槿绻覀儾贿@樣做，那么系統(tǒng)就無(wú)法改進(jìn)，我們也無(wú)法真正提高這些系統(tǒng)的自動(dòng)化程度?！?/p>

作者丨王小西

責(zé)編丨張之棟

編輯丨王? ?越