芯耀
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汽車智能化進(jìn)程正加速向高階自動駕駛（L3+）邁進(jìn)，2024年國內(nèi)新車L2及以上輔助駕駛裝配量達(dá)1098.2萬輛，滲透率為47.9%。與此同時，環(huán)境感知作為核心支柱，催生了多傳感器融合的技術(shù)路線。毫米波雷達(dá)憑借其獨(dú)特的物理特性，在攝像頭和激光雷達(dá)主導(dǎo)的感知體系中扮演著不可替代的角色，三者形成了互補(bǔ)性極強(qiáng)的"鐵三角"關(guān)系。
4D雷達(dá)熱度一路飆升？
根據(jù)Yole?Development的預(yù)測數(shù)據(jù)，到2027年，全球毫米波雷達(dá)的市場規(guī)模將達(dá)到128億美元，其中4D毫米波雷達(dá)（以下簡稱4D雷達(dá)）和4D成像毫米波雷達(dá)（以下簡稱“4D成像雷達(dá)”）的市場規(guī)模為78億美元，占據(jù)毫米波雷達(dá)市場的61%。
聚焦4D雷達(dá)和4D成像雷達(dá)的市場規(guī)模比例和成長性，Yole?Development預(yù)測，到2028年，兩者加總后規(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%。
4D成像雷達(dá)有何優(yōu)勢？
要談4D成像雷達(dá)的優(yōu)勢，可以分三部分來解析：1、和攝像頭、激光雷達(dá)比；2、和傳統(tǒng)毫米波雷達(dá)比；3、和4D雷達(dá)比，下面我們一一來看一下。
來源：Arbe官網(wǎng)
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和攝像頭、激光雷達(dá)比
在暴雨、霧霾、強(qiáng)光等極端天氣下，毫米波（77GHz/79GHz）的穿透能力顯著優(yōu)于激光雷達(dá)和攝像頭。此外，毫米波雷達(dá)具有遠(yuǎn)距離探測能力，而激光雷達(dá)的探測距離有限，無法滿足高速公路場景需要至少300米以上的探測范圍。這也是為什么特斯拉在2021年重新啟用了毫米波雷達(dá)技術(shù)，并在后續(xù)的硬件升級中不斷優(yōu)化其性能的原因。
此外，多普勒效應(yīng)使毫米波能直接測量目標(biāo)徑向速度，這是攝像頭（需多幀推算）和激光雷達(dá)（依賴點(diǎn)云處理）難以企及的。
不過，Yole Group汽車半導(dǎo)體技術(shù)和市場資深分析師Pierrick Boulay在接受與非網(wǎng)采訪時曾表示，4D成像毫米波雷達(dá)不會對激光雷達(dá)市場產(chǎn)生真正的影響，4D成像毫米波雷達(dá)也不會取代激光雷達(dá)。因?yàn)樗鼈兊男阅苋匀坏陀诩す饫走_(dá)，角度分辨率就是一個很好的例子，最好的4D成像毫米波雷達(dá)的角度分辨率約為 0.5°-1°，而激光雷達(dá)的角度分辨率可以輕松達(dá)到 0.05°。
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和傳統(tǒng)毫米波雷達(dá)比
3D毫米波雷達(dá)利用1-10mm波長的電磁波，基于多普勒效應(yīng)可獲取目標(biāo)的距離、速度和水平角度信息，但存在分辨率低、行人反射率不足、易受噪聲和多徑效應(yīng)干擾等問題，難以精準(zhǔn)識別靜止物體、物體高度及區(qū)分相鄰障礙物，易引發(fā)駕駛系統(tǒng)誤判。
相比之下，4D毫米波成像雷達(dá)在3D基礎(chǔ)上新增高度（俯仰角）感知維度，具備縱向空間感知能力，其低角度分辨率可提升至0.5°-1°，能夠識別障礙物的輪廓、類別及行為，顯著提升感知精度。
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和4D雷達(dá)比
和基礎(chǔ)型4D感知不同，4D成像雷達(dá)除了增加高度感知（俯仰角）、低速目標(biāo)檢測功能和消除誤報之外，具備類激光雷達(dá)的點(diǎn)云成像能力，支持目標(biāo)輪廓重建。
4D成像雷達(dá)玩家有哪些？
當(dāng)前，全球4D成像雷達(dá)市場呈現(xiàn)出多強(qiáng)爭霸的競爭態(tài)勢，主要玩家可分為三類陣營：傳統(tǒng)Tier1、國產(chǎn)陣營和新勢力。
在傳統(tǒng)Tier1領(lǐng)域，大陸集團(tuán)的ARS540、博世的第五代成像雷達(dá)以及采埃孚的Premium雷達(dá)憑借其卓越的性能指標(biāo)（如采埃孚產(chǎn)品仰角分辨率達(dá)1.8°）已率先實(shí)現(xiàn)規(guī)?；b車。
中國廠商則以華為、森思泰克等為代表快速崛起，其中華為4D成像雷達(dá)憑借單幀1536點(diǎn)的超高密度點(diǎn)云在問界M9等車型上展現(xiàn)了強(qiáng)大競爭力。
而Arbe、Uhnder、Vayyar、Mobileye等創(chuàng)新企業(yè)則通過專用芯片方案開辟了差異化發(fā)展路徑。
值得注意的是，從點(diǎn)云密度上來看，當(dāng)前市場上自稱是4D成像雷達(dá)的廠商不少，天線陣列有3*4、12*16、48*48等，但真正能夠?qū)崿F(xiàn)“成像”級別的還不多，那些“點(diǎn)云稀疏”的產(chǎn)品，充其量是4D雷達(dá)，而非4D成像雷達(dá)。
根據(jù)與非研究院的統(tǒng)計，在全球4D成像雷達(dá)競爭生態(tài)中，Arbe的Phoenix感知雷達(dá)在分辨率和場景適應(yīng)性方面是遙遙領(lǐng)先的。
Arbe是一家專注于雷達(dá)技術(shù)的以色列公司，定位為二級供應(yīng)商，2015年成立，總部位于以色列特拉維夫，在美國、德國和中國都設(shè)立了辦事處。當(dāng)前公司人員規(guī)模150人左右，其中研發(fā)人員比例達(dá)到75%。
Phoenix感知雷達(dá)，詮釋什么叫真正的“點(diǎn)云成像”
Phoenix感知雷達(dá)是Arbe的明星產(chǎn)品，它憑借2304個虛擬通道，在距離、仰角、方位角和多普勒維度上都具備高分辨率，提供了業(yè)界領(lǐng)先的成像質(zhì)量和探測能力。該雷達(dá)可輕松安裝在汽車保險杠或格柵后面，不會影響汽車的整體設(shè)計。
對此，Arbe全球銷售高級副總裁Roman Levi解釋道：“Phoenix感知雷達(dá)采用了76-81GHz頻段，通過2304個虛擬通道實(shí)現(xiàn)了0.7°方位角和0.8°仰角的高分辨率，其點(diǎn)云密度達(dá)到市場普通雷達(dá)的100倍。處理器芯?搭載嵌入式雷達(dá)信號處理算法，能夠處理來自2304個虛擬通道的實(shí)時數(shù)據(jù)，以每秒20幀的速度提供超萬個檢測結(jié)果，預(yù)處理速度達(dá)3Tbps?！?/p>
值得一提的是，這48*48（48個接收信道和48個發(fā)射信道）個虛擬通道在天線設(shè)計方面采用了48*48的排列模式，這樣的設(shè)計可以增加方位角檢測，適當(dāng)降低俯仰角的寬度。但相比市場上12*16的設(shè)計，俯仰天線數(shù)還是會多不少，這意味著測高能力會更強(qiáng)一些。
Phoenix感知雷達(dá)這樣的性能會帶來怎樣的好處？
來源：Arbe，經(jīng)緯恒潤
Roman Levi將其總結(jié)為三點(diǎn)價值主張：1、高性能的成像雷達(dá)，能在300m距離上準(zhǔn)確識別行人輪廓，可以檢測出微小目標(biāo)和弱目標(biāo)；2、檢測目標(biāo)廣泛，可形成獨(dú)立的自由空間映射，在惡劣天氣環(huán)境下，當(dāng)攝像頭和激光雷達(dá)這兩種偏光學(xué)的檢測設(shè)備失效時，依舊可以繼續(xù)L3級別的智能輔助駕駛；3、降低傳感器融合的門檻，傳統(tǒng)雷達(dá)點(diǎn)很少，通常只有幾十個，很難和點(diǎn)云信息輸出的攝像頭和激光雷達(dá)進(jìn)行融合，而高密度點(diǎn)云的Phoenix感知雷達(dá)可以做到。
針對第一點(diǎn)微小目標(biāo)和弱目標(biāo)的檢測，Roman Levi舉了兩個例子，一個是針對馬路上290m遠(yuǎn)處11.5cm*11.5cm大小的小木塊的精準(zhǔn)檢測，一個是遠(yuǎn)處鐵柵欄旁站著的人員檢測。從演示視頻材料來看，Phoenix感知雷達(dá)的檢測效果非常精準(zhǔn)且快速。
在抗干擾性方面，Phoenix感知雷達(dá)采用了跳頻技術(shù)，這是Arbe的自有專利技術(shù)。TD-MIMO（時分多輸入多輸出）技術(shù)加上窄帶的收發(fā)信號有利于減少環(huán)境中噪聲波的重合度，進(jìn)而降低誤碼率，提高了檢測的穩(wěn)定性和可靠性。
此外，我們看到，Arbe的雷達(dá)技術(shù)不僅提升了檢測的精度和范圍，還在功耗、尺寸等方面實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化，滿足了車載雷達(dá)的嚴(yán)苛要求。
據(jù)悉，大眾、奔馳已宣布將在其L3級以上的車型中搭載4D成像雷達(dá)，前者的要求是收發(fā)矩陣在24*24以上，后者要求收發(fā)矩陣在32*32以上。
高速NOA ，將成為4D成像雷達(dá)第一個引爆點(diǎn)？
“高速NOA正成為4D成像雷達(dá)商業(yè)化落地的首個爆發(fā)性增長點(diǎn)，尤其是在遠(yuǎn)距離弱目標(biāo)檢測方面，性能會非常突出。” 經(jīng)緯恒潤雷達(dá)總監(jiān)楊青山如是說。
經(jīng)緯恒潤和Arbe的合作可以追溯到2019年的中以政府合作項(xiàng)目。而就在2025上海車展期間，與非網(wǎng)記者參觀了經(jīng)緯恒潤基于Arbe Phoenix感知雷達(dá)芯片組的量產(chǎn)級成像雷達(dá)系統(tǒng)LRR615，這也是雙方合作的最新成果。
圖 | 經(jīng)緯恒潤推出基于Arbe芯片組的量產(chǎn)級成像雷達(dá)系統(tǒng)LRR615；來源：與非網(wǎng)攝制
據(jù)悉，LRR615是首款搭載高密度波導(dǎo)天線的雷達(dá)系統(tǒng)，具備遠(yuǎn)距離探測能力,即使在復(fù)雜環(huán)境中仍可保持高分辨率，明顯降低誤報，其性能可達(dá)市場上現(xiàn)有雷達(dá)的10倍。
在推出LRR615之前，經(jīng)緯恒潤雷達(dá)團(tuán)隊(duì)對其進(jìn)行了充分的測試，測試結(jié)果顯示，該雷達(dá)對道路弱目標(biāo)的檢測性能優(yōu)異，對于道路施工的場景，可以發(fā)現(xiàn)前方250m以上的施工水馬和前方207m處擺放的錐桶；對于道路遺撒物的檢測，可以穩(wěn)定發(fā)現(xiàn)前方117m處平放地面的輪胎。
楊青山先生提到，針對LRR615檢測的數(shù)據(jù)，如果OEM廠商需要原始數(shù)據(jù)，也可根據(jù)客戶需求，通過預(yù)留的以太網(wǎng)進(jìn)行上傳，尤其是在做多傳感器融合方面，會有更多優(yōu)勢。
在成本側(cè)，就如經(jīng)緯恒潤首席技術(shù)官范成建所透露的：“LRR615在性能與成本效益方面均實(shí)現(xiàn)重大突破,為即將邁入L2+至L3級智能輔助駕駛時代的整車廠商提供了新一代解決方案”。
Arbe的下一步？
4D成像雷達(dá)與激光雷達(dá)的互補(bǔ)關(guān)系已從"替代競爭"轉(zhuǎn)向"能力協(xié)同"，或在L3級方案中成為標(biāo)配傳感器。
而Phoenix感知雷達(dá)從參數(shù)層面已經(jīng)在4D成像雷達(dá)行業(yè)中首屈一指，下一步Arbe將作出怎樣的戰(zhàn)略部署呢？
對此，Roman Levi表示：“當(dāng)前，我們的雷達(dá)虛擬通道數(shù)已經(jīng)遙遙領(lǐng)先，競爭對手很難在短時間內(nèi)趕上，所以下一步我們并不準(zhǔn)備增加天線數(shù)量，因?yàn)樘炀€數(shù)量的增加一定會帶來尺寸和功耗方面的更多挑戰(zhàn)。所以，我們的下一步計劃是進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)制技術(shù)，加強(qiáng)AI處理能力，此外還會在降本方面下大力氣。”
