特斯拉確認搭載4D毫米波雷達！它為何備受車企追捧？

電子發燒友網報道（文/李彎彎）日前消息，特斯拉向歐洲監管機構提交車輛變更申請，證實最新自動駕駛硬件HW4.0即將量產上車。據悉，HW4.0性能預估約為HW3.0的2至4倍，其中最大的變化就是加入了4D毫米波雷達。

4D毫米波雷達，也叫4D成像毫米波雷達。所謂的4D，是指在原有“距離、方位、速度”的基礎上增加了對目標“高度”數據的解析，能夠實現“3D+高度”四個維度的信息感知。相較于普通毫米波雷達，精度更高，相對于激光雷達，成本更低。

4D毫米波雷達的優勢

相較于普通毫米波雷達，4D毫米波雷達優勢明顯。其一、傳統普通的毫米波雷達無法獲得高度信息，也就是說它只有“俯視視角”。對于普通毫米波雷達，無論是地面的減速帶，還是前面一堵墻，都能反射電磁波，將其判斷為是障礙物。

所以一般的方法是，只要判斷前面有物體，都將其判斷成“減速帶”，直接沖過去，或者不采納毫米波雷達的感知結果，轉而讓視覺來做判斷。而4D毫米波雷達，有了高度數據，就可以識別前方物體的高低，判斷是應該停車，還是開過去。

其二、4D成像毫米波雷達，除了上文所言的增加了高度數據，還增加了分辨率，這使得其探測更加精準。普通毫米波雷達的分辨率低，一般是12個信道（3發射*4接收），而4D成像雷達的信道達到上百個，比如，采埃孚的4D毫米波雷達，擁有192個通道，是普通毫米波雷達的16倍，這意味其能接受的返回信息點增多，分辨率會顯著提高。

通過這些點，車輛可以識別出目標的輪廓、類別、行為，解決普通毫米波雷達難以識別靜止物體的問題。在普通毫米波雷達眼里，前方出現的減速帶、井蓋、立交橋、拋錨的汽車都是一樣的東西，在實際操作中會全部忽略，由攝像頭做判斷。

之前發生過一些意外，高速上行駛的智能駕駛汽車撞上前方拋錨的車，原因就是毫米波雷達直接將其忽略，而攝像頭沒能準確識別出來。相比較之下，4D成像毫米波雷達，可以判斷高度，其成像能力又可以分辨出障礙物的類別，這樣就可以使其更加正確的做出判斷。

某種程度上來說，4D毫米波雷達可以說是3D毫米波雷達的升級版。一直以來，由于比普通毫米波雷達具有更強的感知距離和更高的分辨率，激光雷達受到車企青睞。然而激光雷達一直面臨成本高，上車難的問題，車企搭載激光雷達的車型不多。

與激光雷達相比，4D毫米波雷達的成本遠遠低于激光雷達，價格在1500至2000元左右，僅為激光雷達的10%-20%。此外4D毫米波雷達的性能相較于之前的普通毫米波雷達更加強大，能夠有效支持更高級別的智能駕駛。而且激光雷達容易受到雨霧天氣變化的影響，而4D成像毫米波雷達在雨霧天氣，偵測范圍也可以達到數百米。

種種優勢綜合考慮，這或許是特斯拉選擇4D毫米波雷達的原因。目前除了特斯拉預計采用4D毫米波雷達之外，飛凡R7、深藍SL03等車型也已經搭載4D毫米波雷達。業界認為，4D毫米波雷達可以替代一些低線束的激光雷達。飛凡汽車用戶發展中心總經理劉晨此前談到，采用4D毫米波雷達在目前階段是一項效率非常高的方案。

4D毫米波雷達主要玩家

目前雖然已經搭載4D毫米波雷達的車型還不多，不過未來隨著自動駕駛技術的進一步發展，4D毫米波雷達的滲透率將會逐漸增加。根據市場調研機構Yelo預測，2027年全球4D毫米波雷達市場將達到35億美元。

國外主要企業	國內主要企業
Arbe、Waymo、大陸集團、采埃孚、安波福、博世、RADSee、Smart Radar、Oculii等	華為、森思泰克、木牛科技、承泰科技、安智杰、納瓦電子、復睿智行、蘇州毫米波、華域、楚航科技、威孚科技、幾何伙伴、珠海上富電技、雷科防務等

當前4D毫米波雷達這個賽道已經涌入諸多玩家，包括國外的Arbe、Waymo、大陸集團、采埃孚、安波福、博世、RADSee、Smart Radar等，以及國內的華為、森思泰克、木?？萍?、承泰科技、安智杰、納瓦電子、復睿智行、蘇州毫米波、華域、楚航科技、威孚科技、幾何伙伴、珠海上富電技等。

早在2019年，以色列公司Arbe發布了采用專利芯片組技術的車規級4D成像雷達測試版產品Phoenix。此后，Waymo、大陸集團、采埃孚、安波福、博世等都開始宣布相關動態。

2020年，Waymo宣布在第五代自動駕駛感知套件中推出4D成像雷達，大陸集團也宣布了其首個4D毫米波雷達量產解決方案，并表示寶馬將成為首家量產搭載汽車制造商；2021年，安波福宣布在其下一代L1至L3 ADAS平臺傳感器套件中，采用了其首款4D毫米波雷達，采埃孚宣布從上汽集團獲得4D長距離成像雷達技術的生產訂單，2022年正式供貨。

另外還有一家公司——傲酷（Oculii），其產品4D毫米波雷達Eagle、Falcon已經小規模商用，在行業內具有一定影響力，不過這家公司在2021年被安霸收購。

在國內，華為于2020年北京車展上展示了其4D毫米波雷達；2021年華域汽車表示已完成4D成像毫米波雷達產品的自主研發。木?？萍?、承泰科技、安智杰、蘇州毫米波等此前都曾對外發布了4D毫米波雷達產品及并公布了研究進展。

此外，雷科防務日前表示其4D毫米波雷達初步完成研發，開始對接客戶。聯合光電表示公司可提供4D毫米波雷達產品。華設集團也表示，公司合資的江蘇源駛科技目前已經初步完成系統設計，射頻和天線設計，正在進行仿真驗證，并同步開展暗室測試及預研工作。

歐菲光日前也表示，公司在4D毫米波雷達方向布局多款產品，包括4D中長距雷達、4D成像艙內雷達、4D數字成像雷達等。同時，公司積累豐富的雷達傳感器算法和研發經驗，如MIMO算法、超分辨算法、目標識別等算法。

公司已部署4D數字成像雷達，該款產品采用業內領先的數字編碼調制技術(DCM)，集成了12Tx16Rx的車規級單芯片方案。相較于當前的模擬雷達，數字雷達的分辨率提升16倍，目標檢測能力提升24倍，對比度提升30倍，檢測能力大幅提高，從而為駕駛員、乘客、自行車騎行者及行人在內的所有道路使用者帶來更高的道路安全性。

小結

從目前情況來看，4D毫米波雷達相比于普通毫米波雷達，在性能上具備更多優勢，能夠解決此前智能駕駛汽車在行駛過程中，無法識別靜止物體的問題。與一直受追捧的激光雷達相比，其成本遠遠低于激光雷達。綜合來看，在現階段，4D毫米波雷達被認為是較優的方案。

不過問題也存在，4D毫米波雷達還需要克服復雜電磁環境中的干擾因素，尤其是應用4D毫米雷達的車輛不斷增多，抗干擾能力更是廠商需要面對的問題?？梢钥吹揭恍S商也在思考信號修正機制，開發一些算法來解決干擾的問題。

整體而言，目前4D毫米波雷達市場玩家眾多，車企也樂于選擇搭載，不過其距離成熟商用仍然還有一段路。另外相比激光雷達，4D毫米波雷達的極大優勢是成本低，那么未來如果激光雷達的成本能夠下來，4D毫米波雷達的前景能否如預期那么好也是未知數。