4D毫米波成像雷達的案例
經緯恒潤新產品系列 | 4D成像毫米波雷達
當前，毫米波雷達由于不具備測高的能力，很難判斷前方靜止物體是在地面還是在空中。當遇到井蓋、減速帶、立交橋、交通標識牌等地面、空中物體時，無法準確測得物體的高度數據。如果將這樣的數據交給汽車，汽車就會出現頻繁剎車的問題。4D成像毫米波雷達的出現，將彌補這一缺陷。4D成像毫米波雷達在原有的距離、速度、方向的數據基礎上，增加了對目標的高度分析，將第4個維度整合到傳統毫米波雷達中，以更好地了解和繪制環境地圖，使得測到的交通數據更為精準。
產品介紹
經緯恒潤自研的兩款4D成像毫米波雷達，4D成像前雷達具備48發48收通道，4D成像角雷達具備24發12收通道。兩款產品在方位角和俯仰角具有高分辨能力，能夠區分、追蹤、識別數百個目標。對于小汽車目標，能夠探測到350m以上，遠距離探測的同時依然能夠保持寬闊的視野范圍，識別大范圍的高清細節圖像。48發48收共2304個虛擬通道，24發12收共288個虛擬通道，兩款產品均可以形成豐富的點云信息，甚至對目標進行輪廓的點云成像，因此可以稱之為真正意義上的成像雷達。
產品特點
· 支持100°×30°的超大視場角，涵蓋多個車道以及周圍環境信息
· 支持350m以上的道路目標探測，支持前前車檢測，更好的保證駕駛安全
· 高分辨率和高動態范圍提供了區分各種物體的能力，如卡車旁邊的摩托車、護欄旁邊的行人
未來規劃及展望
目前，隨著智能駕駛技術的不斷迭代，4D成像毫米波雷達作為一款性能優秀的傳感器，已逐漸被行業所了解和接受，并期待其上車后對智能駕駛系統產生質的提升。
展開 經緯恒潤4D成像毫米波雷達亮相 CES 2024
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</div><p> 經緯恒潤自主研發的4D成像毫米波雷達LRR610，具備48發48收通道，在方位和俯仰向均具有高分辨能力，可以形成豐富的點云信息，甚至可以對目標進行輪廓的點云成像，能夠區分、追蹤、識別數百個目標。因此，可以稱之為真正意義上的成像雷達。</p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202401/attachment/2d271024eb3f49b9afdad9a1c67ce08b.jpg" style="text-align: center">
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展開 4D毫米波成像雷達目標分類研究
4D毫米波成像雷達目標分類研究
自動駕駛毫米波雷達的原理分析和應用案例
例如比較常見的由于毫米波雷達散射特性導致的鏡像/多徑鬼影，橫穿的虛假目標，目標物角度估計錯誤，以及目標物漏報。
宏景智駕通過與攝像頭的經典目標物后融合策略可以很大程度的規避上述問題給各項功能帶來的影響。在AEB CNCAP的驗證中，宏景智駕就拿到了96分，5星+的評價，也就是說在保證行車安全的同時，也帶來更佳的駕乘體驗。宏景智駕的毫米波雷達+視覺的行泊一體方案目前已經在上汽、江淮等多款車型實現量產落地，同時也收獲了比亞迪等多個OEM定點訂單。
毫米波雷達前瞻預研
4D成像毫米波雷達將成為未來毫米波雷達研究和發展的主要趨勢。在宏景智駕相關負責人的介紹中，也證實了這一點：宏景智駕正在布局了4D成像毫米波雷達的算法開發。具體來說，在行車感知中，宏景智駕與某友商合作，使用4D成像毫米波雷達提供的點云信息來完成環境感知。雷達點云不僅可以在后融合中發揮目標物感知能力，同樣也可以在前融合/中融合等感知架構中提供更多的環境特征，特別是多普勒信息。此方案可以有效避免單一傳感器帶來的感知局限與算力局限。此外，例如動態標定(水平角度標定、俯仰角度標定)等量產功能也能夠在宏景智駕4D成像毫米波雷達感知算法中實現。
圖3 3-1 宏景智駕4D毫米波雷達感知；3-2對應場景4D毫米波雷達原始點云；3-3 對應場景攝像頭拍攝的照片(黑夜，雨霧)
從圖3中不難看出，4D毫米波雷達繼承了傳統毫米波雷達的優點，應對雨雪霧黑夜場景的多普勒信息還增加了高度維度的信息，與主車外參標定后可以獲取目標物的高度屬性(上下方可穿行、等高)來判斷對功能影響。同時還給出了更加豐富的路沿點信息，總體來說，加強了系統魯棒性。
展開 
傳小米控股子公司“智米科技”籌備造車
過去一段時間，小米先后投資了包括縱目科技、禾賽科技、幾何伙伴、等在內的多家供應鏈企業，涵蓋ADAS、高階自動駕駛、激光雷達、4D毫米波成像雷達、車載芯片、電池等核心技術領域。
至此，小米汽車的造車版圖也由此逐漸浮出水面。不過，小米汽車尚未披露其首款車型的詳細信息。
最終，這些統籌和收購將凝結在怎樣一款產品上，小米的汽車又將怎么造，還有待后續一一揭曉。
-END-
自動駕駛傳感器的選擇與布置
技術發展上，4D成像雷達具有：可實現“高度”探測、分辨率更高、可實現對靜態障礙物分類等優勢，主要集中在前視區域應用，達到類似低線數激光雷達效果。目前上汽R品牌-ES33已搭載了2顆采埃孚的4D毫米波雷達，安裝在車輛前保險杠，探測距離超過300米。
另外，毫米波手勢雷達、生命體征監測雷達也值得關注。目前車內監測主要以攝像頭為主，但是攝像頭會涉及到個人隱私問題，毫米波雷達則能夠減少這個顧慮。森思泰克已開發出STA60-1手勢雷達和STA79-4生命體征監測雷達。其中，STA79-4生命體征監測雷達，已在廣汽蔚來合創007上搭載應用。
長城摩卡傳感器方案（來源網絡）
上汽R品牌-ES33 4D毫米波雷達（來源網絡）
森思泰克 STA60-1手勢雷達（來源網絡）
森思泰克 STA79-4生命體征監測雷達（來源網絡）
3）激光雷達
激光雷達應用，主要受制于成本。隨著MEMS、純固態技術的成熟，激光雷達價格有望發生大幅下降，而激光雷達價格下降促進激光雷達出貨量提升將進一步為激光雷達帶來規模效應促進其成本下降。
展開 為何全視覺方案無法實現真正的自動駕駛
而真正實現優化的感知能力模型，必須結合毫米波雷達或激光雷達做優勢互補才能實現。本文將從雷達實現原理角度觸發針對性的講解下一代自動駕駛系統使用的4D毫米波雷達結合激光雷達的所能解決的駕駛邊緣場景。
先進的4D毫米波雷達對感知的提升策略
毫米波雷達以其距離和速度識別精度高，識別距離遠，穿透力強，性能穩定，不易受天氣影響，性價比高等優勢，在智能駕駛領域得到了廣泛應用。早期Level 2級及以下駕駛輔助功能，多采用單前向毫米波雷達方案，以及前向毫米波雷達和前視多功能攝像頭融合的方案，有部分目標融合與控制算法通常集成在雷達ECU控制軟件中。
毫米波雷達的關鍵參數算法模型如下：
隨著駕駛輔助功能向著Level 2+ 級及以上更高階智能駕駛的發展，傳統毫米波雷達較弱感知能力的短板凸顯，極大的限制了其在智能駕駛開發過程中的應用。毫米波雷達技術經過數十年的發展，無論硬件設計加工，還是軟件算法，通過長期積累，都已成為相當成熟的產品。目前具備成像能力的4D成像毫米波雷達成為了各個雷達供應商的研究重點，眾多廠商也相繼發布了其4D成像雷達方案。
如下表示了一種典型的4D毫米波雷達內部結構圖。不難看出，其采用了更高算力的芯片設計，且加裝的收發天線也是傳統毫米波雷達的數倍。同時可以兼容車載以太網，CANFD等大數據通信結構，其設計的獨立IMU也可為后續定位建圖及識別精準性矯正提供相應的支撐。
通用的毫米波雷達系統架構
對于4D成像毫米波雷達而言，其相對于傳統毫米波雷達而言，具備更高空間分辨率，更遠探測距離，更強目標分類能力。
展開 為何全視覺方案無法實現真正的自動駕駛
而真正實現優化的感知能力模型，必須結合毫米波雷達或激光雷達做優勢互補才能實現。本文將從雷達實現原理角度觸發針對性的講解下一代自動駕駛系統使用的4D毫米波雷達結合激光雷達的所能解決的駕駛邊緣場景。
先進的4D毫米波雷達對感知的提升策略
毫米波雷達以其距離和速度識別精度高，識別距離遠，穿透力強，性能穩定，不易受天氣影響，性價比高等優勢，在智能駕駛領域得到了廣泛應用。早期Level 2級及以下駕駛輔助功能，多采用單前向毫米波雷達方案，以及前向毫米波雷達和前視多功能攝像頭融合的方案，有部分目標融合與控制算法通常集成在雷達ECU控制軟件中。
毫米波雷達的關鍵參數算法模型如下：
隨著駕駛輔助功能向著Level 2+ 級及以上更高階智能駕駛的發展，傳統毫米波雷達較弱感知能力的短板凸顯，極大的限制了其在智能駕駛開發過程中的應用。毫米波雷達技術經過數十年的發展，無論硬件設計加工，還是軟件算法，通過長期積累，都已成為相當成熟的產品。目前具備成像能力的4D成像毫米波雷達成為了各個雷達供應商的研究重點，眾多廠商也相繼發布了其4D成像雷達方案。
如下表示了一種典型的4D毫米波雷達內部結構圖。不難看出，其采用了更高算力的芯片設計，且加裝的收發天線也是傳統毫米波雷達的數倍。同時可以兼容車載以太網，CANFD等大數據通信結構，其設計的獨立IMU也可為后續定位建圖及識別精準性矯正提供相應的支撐。
通用的毫米波雷達系統架構
對于4D成像毫米波雷達而言，其相對于傳統毫米波雷達而言，具備更高空間分辨率，更遠探測距離，更強目標分類能力。
展開 創新引領未來|經緯恒潤2023年新產品發布會
近日，經緯恒潤對外發布了2023新產品系列家族：
· 電氣化黑科技-電動增壓器eBooster；
· 汽車域控新架構必備神器-中央計算平臺和物理區域控制單元；
· 顛覆你認知的AR-HUD；
· 提升智駕競爭力法寶-行泊一體產品家族；
· 助力高階自動駕駛落地-4D成像毫米波雷達。
速來圍觀吧！
經緯恒潤2023年新產品發布會
毫米波雷達創業企業和誰在競爭？
▲圖4.在CMOS時代整體的格局變化有可能具備顛覆性
在這里，原有的英飛凌和NXP提供的方案為：
●恩智浦：S32R45/S32R294
恩智浦推出的是S32R45雷達處理器和TEF82xx收發器；低成本的方案，面向角雷達和前置雷達方案為S32R294雷達處理器并結合了恩智浦TEF82xx收發器。
▲圖5.NXP的芯片方案組
也正是由于英飛凌在汽車雷達芯片的統治地位，其在4D毫米波雷達上的進展就比較慢。
▲圖6.英飛凌的市場占有率很高
●德州儀器
德州儀器在毫米波芯片領域是開放式打法（努力很久沒有Tier 1買單），提供一站式解決方案AWR2243，包含收發器平臺解決方案包，包括硬件設計、軟件驅動程序、示例配置、API指南和用戶文檔， 含2芯片級聯和4芯片級聯方案，集成度更高的天線片上集成（AoP）芯片，使得自己成為了初創公司的4D成像毫米波雷達的主流方案。
▲圖7. TI的方案在AWR1243、1443和AWR1642屬于叫好不叫座
Part 2
初創公司的打法
●Arbe
這是一家已經上市的企業（可以通過投資者的定期交流看到一些信息）采用格羅方德半導體公司22nm射頻CMOS工藝來做4D成像雷達處理芯片——RFIC，附加自研算法和原創天線設計，推出了車規級4D成像雷達芯片組解決方案——Phoenix，甚至弄出來一個4D毫米波開發平臺。弄到后面，確實有要顛覆整體產業鏈模式的味道，讓車企沖出來，這不是可以破局了么？
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