以第六代雷達(dá)，開打丨專訪

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，八仙過海，各家Tier1們到底走什么技術(shù)路線，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，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)合了高性能和高性價比。

“2023年，我們開始推出第六代雷達(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^1億只。雖然這些訂單還沒有完全交付量產(chǎn)，但是訂單量已經(jīng)超過了過去20年大陸集團(tuán)雷達(dá)產(chǎn)量的總數(shù)（1億只）。”

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

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。根據(jù)大陸的數(shù)據(jù)，目前，幾乎50%的汽車都裝有長距雷達(dá)，而且搭載比例越來越高?！坝腥苏f雷達(dá)將被攝像系統(tǒng)所取代等等，至少在這個表的數(shù)據(jù)上看不到這個趨勢。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?！?/p>

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)開始，大陸的技術(shù)路線就是前雷達(dá)、角雷達(dá)共平臺開發(fā)。

對第六代雷達(dá)，大陸集團(tuán)AM中國區(qū)工程總監(jiān)周勇博士用了一句話，“如果要讓我用一句話來總結(jié)第六代雷達(dá)產(chǎn)品，可以說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)天線技術(shù)的高性能雷達(dá)?！?/p>

不過，從謹(jǐn)慎的角度，大陸沒有將這兩款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”則是一個獨(dú)特的賣點(diǎn)，就是可以輸出道路兩側(cè)的距離。

“為什么這個數(shù)據(jù)很重要？因?yàn)槲覀兲綔y到了目標(biāo)，我們就知道這個目標(biāo)是在什么地方，目標(biāo)與車要做很好的關(guān)聯(lián)。”

周勇博士抓取了幾個典型的參數(shù)，比如，車輛的探測距離可以達(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°，綜合起來就是160°。特別值得一提的是，雷達(dá)的行人探測距離可以達(dá)到140米，距離分辨率0.2米。

對于“0.2米”這個尺度，周勇博士用了“遙遙領(lǐng)先”來定義。這也是毫米波雷達(dá)的優(yōu)勢，在光照不好的場景下，可以非?？煽康貦z測遠(yuǎn)距離的行人。

而行人檢測功能的增強(qiáng)，當(dāng)然是基于法規(guī)越來越嚴(yán)格的原因。而且，出口海外是國內(nèi)車企一個非常重要的增長點(diǎn)。但其他國家和地區(qū)，從法規(guī)的趨勢上會越來越嚴(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)。

說到波導(dǎo)天線，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)天線雷達(dá)的公司。”因?yàn)?，波?dǎo)天線的技術(shù)含量很高，如何設(shè)計(jì)上面的天線，如何布局，都非?？简?yàn)雷達(dá)供應(yīng)商和波導(dǎo)天線供應(yīng)商的能力。

而基于最新的波導(dǎo)天線技術(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）高性能且低價格的產(chǎn)品，可以幫助自動駕駛以及輔助駕駛更加快速安全地落地?！?/p>

對于目標(biāo)檢測，第六代雷達(dá)的電子接口滿足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)在性能上做到了車輛檢測距離200米。這比上一代的角雷達(dá)探測距離提高了一倍，達(dá)到與市面現(xiàn)有前向雷達(dá)的探測距離同等水平。同時，其行人探測距離是可以達(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)商可以做到探測距離、分辨率在一個指標(biāo)情況下非常好，但是兩個指標(biāo)都同時做到的供應(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)同時支持前后融合，不過周勇博士很委婉地說到，“從經(jīng)濟(jì)性的角度，客戶可以把這些相對已經(jīng)成熟的功能交給供應(yīng)商，客戶自己可以更加專注于他們擅長的領(lǐng)域開發(fā)，比如說城市NOA或者其他系統(tǒng)。”

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的場景，可以部分取代超聲波雷達(dá)。

目前來看，24GHz國產(chǎn)化率較高，77GHz僅少部分國產(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。我個人對此是持不同的觀點(diǎn)，原因在于我們終端客戶對系統(tǒng)性能的敏感度會越來越高。在這樣的情況下，高誤報率可能會導(dǎo)致終端客戶也就是駕駛員的體驗(yàn)非常差?！?/p>

而從這次的體驗(yàn)來看，在搭載5個六代毫米波雷達(dá)和1個五代4D毫米波雷達(dá)的車內(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、樹木、路牌等目標(biāo)，對比五代4D毫米波雷達(dá)ARS542，點(diǎn)云雖沒有那么密集清晰，但已經(jīng)很豐富了。

02、波導(dǎo)天線

波導(dǎo)天線不是很新的技術(shù)。但是，大陸集團(tuán)首次使用波導(dǎo)天線技術(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)天線是什么結(jié)構(gòu)？簡單來說，就是微波可以在內(nèi)部進(jìn)行傳輸。

周勇博士表示，波導(dǎo)天線有幾點(diǎn)好處，第一點(diǎn)，波導(dǎo)天線損耗更低，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)的微帶天線布置天線是在一個平面上，所以靈活性非常差，而波導(dǎo)天線可以進(jìn)行立體布局，線路更短，損耗進(jìn)一步降低。第三點(diǎn)是，波導(dǎo)天線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)天線的優(yōu)勢。

原因在于，信號無需經(jīng)過PCB。傳統(tǒng)意義上電磁波需要通過PCB，再到饋線，然后再到天線，最后反饋數(shù)據(jù)。而用LoP+波導(dǎo)天線，是通過波導(dǎo)的接觸，擺脫了對高頻板材的依賴。特別在特定角度大角度55°的時候，微帶天線能量的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于LoP+波導(dǎo)天線技術(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)成了長距離以及高距離分辨率。

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

還有就是雷達(dá)的抗干擾問題，周勇表示，大陸同時解決了自車?yán)走_(dá)干擾，以及他車?yán)走_(dá)的干擾。采用的技術(shù)分別是智能分時發(fā)射雷達(dá)信號，以及算法上做一些處理，比如，在調(diào)頻里面加一些編碼，在解碼的時候就可以識別出來以抑制他車?yán)走_(dá)信號，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像前雷達(dá)的1.3°?！?/p>

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

而從波導(dǎo)天線技術(shù)，也引申出一個問題，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@是基于一個簡單的事實(shí)，GB標(biāo)準(zhǔn)要求在汽車中使用自動駕駛系統(tǒng)。NCAP要求在車內(nèi)安裝自動制動安全系統(tǒng)。NCAP定義了這樣的測試場景，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。“這是我認(rèn)為雷達(dá)是絕對必要的原因之一，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”的測算，預(yù)計(jì)到2025年全球毫米波雷達(dá)市場規(guī)模將達(dá)到384億元，復(fù)合增長率25.5%，中國市場規(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，其中中國市場將達(dá)到4250萬顆。無疑，毫米波雷達(dá)市場的增長趨勢也是因素之一。

03、算法怎么搞？

大陸集團(tuán)雷達(dá)的歷史從1999年開始，當(dāng)時，貝悅登在德國林道總部進(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)的第一個客戶。

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

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

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

周勇博士的個人觀點(diǎn)是，這是兩類不同的技術(shù)，它的評估范圍不一樣。第一，兩者在不同級別的車上可能會有不同的應(yīng)用。第二，從一些技術(shù)指標(biāo)上，比如特定的探測距離上，是有一些相近性的。但是從天氣角度考慮，這兩個產(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)勢就顯現(xiàn)出來了?！?/p>

從精度上來說，激光雷達(dá)有優(yōu)勢，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，這兩者未來會合二為一還是各自發(fā)揮獨(dú)特的優(yōu)勢，還是需要市場來決定的。

貝悅登還提醒道，中國在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，但不能忽視主動安全。有40%的應(yīng)用場景是緊急制動。在關(guān)注高階智駕的同時，一定也要關(guān)注主動安全?？梢酝ㄟ^高性能的雷達(dá)產(chǎn)品，將安全性進(jìn)一步提升。

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

周勇博士表示，對點(diǎn)云數(shù)據(jù)的使用，他有同樣的觀察，“部分客戶沒有掌握雷達(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，如果客戶需要，我們可以提供點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理算法，集成到客戶的控制器中?！?/p>

他認(rèn)為，前融合或者是端到端，在不同的場景下有不同的解釋。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。過去的15~20年間業(yè)內(nèi)一直用的是目標(biāo)識別，但是現(xiàn)在點(diǎn)云變得越來越重要。而且，對于L2或者L2+的自動駕駛，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)識別，也可以通過機(jī)器學(xué)習(xí)將點(diǎn)云和數(shù)據(jù)進(jìn)行融合。”

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)確地來看待環(huán)境。因?yàn)槿绻覀儾贿@樣做，那么系統(tǒng)就無法改進(jìn)，我們也無法真正提高這些系統(tǒng)的自動化程度。”

作者丨王小西

責(zé)編丨張之棟

編輯丨王? ?越