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從L4到L2+，從高調(diào)到求穩(wěn)，智能駕駛正走向一條更加務(wù)實的“量產(chǎn)”路。人們不再大談特談那些不能落地的概念，反而主機廠、供應(yīng)鏈，甚至是消費者，都越來越看重最終的落地與體驗。
一個明顯現(xiàn)象是，“性價比”受到了極大關(guān)注。比如眼下，4D毫米波成像雷達(dá)有了和激光雷達(dá)平分秋色的態(tài)勢，且價格又具備一定優(yōu)勢，因而主機廠也不再執(zhí)著扎堆激光雷達(dá)。這給了4D毫米波雷達(dá)更多機會。
自去年下半年以來，國內(nèi)雷達(dá)廠商傳出4D毫米波雷達(dá)獲得定點的消息。蓋世汽車也獲悉，納瓦電子的4D毫米波雷達(dá)拿下了兩家主機廠的定點項目。不論從資本還是定點情況來看，4D毫米波雷達(dá)的風(fēng)口都已經(jīng)來了。
4D毫米波雷達(dá)：后來居上
相較傳統(tǒng)毫米波雷達(dá)，4D毫米波雷達(dá)在速度、距離和水平角的基礎(chǔ)上增加了俯仰角(高度)信息，角分辨率和精度可以更高，如此一來，便能夠準(zhǔn)確識別通用障礙物，進(jìn)而區(qū)分目標(biāo)物體。
與激光雷達(dá)一樣，4D毫米波雷達(dá)也能夠生成目標(biāo)物體的點云圖。正因如此，業(yè)內(nèi)不乏有“4D毫米波雷達(dá)可以取激光雷達(dá)而代之”的觀點。“在L2向L4進(jìn)階的過程中，高性能的4D毫米波雷達(dá)能夠覆蓋一部分32線、64線激光雷達(dá)的作用。”納瓦電子執(zhí)行總裁李建林如是說。
由于4D毫米波雷達(dá)繼承了傳統(tǒng)雷達(dá)的全天候、不受天氣影響等特性，在某些應(yīng)用中，其性能表現(xiàn)要優(yōu)于激光雷達(dá)，體積也可以做到更加輕量化。但李建林也指出，更高級別的智能駕駛系統(tǒng)，其本身需要多傳感器的融合感知。
這和NXP的觀點不謀而合。對于L3及以上智能駕駛功能的實現(xiàn)，攝像頭、毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)并不存在“誰替代誰”的關(guān)系，三者之間更多是相互補充，相互冗余，相互配合，從而確保最高的駕駛安全性。
不可否認(rèn)的是，未來4D毫米波雷達(dá)的性能將越來越逼近激光雷達(dá)。一方面，通過前端射頻芯片MMIC級聯(lián)創(chuàng)造更多的天線虛擬通道，提供點云數(shù)據(jù)的能力增強，識別物體的能力就會更加精準(zhǔn)；另一方面，行業(yè)正試圖從天線領(lǐng)域找到進(jìn)一步提高分辨率的辦法。
要知道，4D毫米波雷達(dá)的分辨率歸根究底取決于天線孔徑，也就是天線接收或發(fā)射信號的有效面積大小。近年來，隨著新的雷達(dá)方法論的出現(xiàn)，一些研究機構(gòu)開始嘗試?yán)脭?shù)學(xué)或信號處理技術(shù)，在維持雷達(dá)體積不變的前提下，突破天線孔徑的限制。
不過，李建林直言，“作為一個車用部件，雷達(dá)體積不能無限擴大，雷達(dá)體積過大就會給安裝帶來麻煩。”如何更合理且可行地提高雷達(dá)分辨率，是行業(yè)的一個重要課題?；诖?，納瓦電子推出了“3D空氣波導(dǎo)天線”的解決方案。
和3D光刻(可直接光刻3D堆疊芯片)的方法有些類似，3D空氣波導(dǎo)天線利用三維空間提升射頻前端虛擬通道的孔徑，可以達(dá)到增強分辨率的目的。這既滿足了4D毫米波雷達(dá)對小型化的設(shè)計要求，又從根本上提高了雷達(dá)自身的分辨率。
同時基于空氣介質(zhì)，該技術(shù)可以提供更小的插入損耗。
從具體產(chǎn)品來看，NOVA77G-4D-S和NOVA77G-4D-IR車規(guī)級雷達(dá)有6T8R雙級聯(lián)和12T16R四級聯(lián)兩種架構(gòu)，可以覆蓋角雷達(dá)和前向雷達(dá)，最遠(yuǎn)探測距離320米，角度分辨率在1.6°以內(nèi)，測距精度0.1m。同時其點云輸出等效多線激光雷達(dá)，可識別180米外10cm高的類易拉罐等靜止物體。
可以這樣說，納瓦電子取得今天這樣一份成績，絕不是一蹴而就的。
成立于2013年的納瓦，2015年便成立了智能駕駛毫米波雷達(dá)研發(fā)中心，并先后推出多款角雷達(dá)和前向雷達(dá)量產(chǎn)產(chǎn)品，還布局了面向L2級以上高階智能駕駛應(yīng)用的4D毫米波雷達(dá)?；贜XP、TI、加特蘭三大芯片平臺，納瓦電子已和多家主機廠達(dá)成合作。
國產(chǎn)超越的“種子選手”
相比傳統(tǒng)毫米波雷達(dá)領(lǐng)域?qū)?ldquo;ABCD”(奧托立夫Autoliv、博世Bosch、大陸Continental、德爾福Delphi)的追趕與替代，在4D毫米波雷達(dá)領(lǐng)域，大家談及更多的是國產(chǎn)超越。
得益于國內(nèi)智能駕駛產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，毫米波雷達(dá)技術(shù)的迭代與升級按下加速鍵。而高階智能駕駛滲透率的不斷提高，勢必將催生大量的雷達(dá)需求。這其中，4D毫米波雷達(dá)尚處于起步階段，本土廠商要想搶跑超越，并非沒有可能。
但李建林認(rèn)為，這個“超越”并不意味著外資(品牌)做不出來，或是外資不行了。而是本土廠商在產(chǎn)品性能、產(chǎn)品推出時間以及供應(yīng)鏈成本等方面，會比在中國市場的外資同行更有優(yōu)勢。
這個優(yōu)勢，是技術(shù)上高了一點，時間上快個兩三年，供應(yīng)鏈成本的集約度比對方更高一些。因此它不是單純的某一維度超越，更多代表了一個綜合性超越。也是因為這個原因，國內(nèi)頭部的毫米波雷達(dá)廠商紛紛殺入4D毫米波雷達(dá)賽道，以圖更多的增長機會。
如果把角雷達(dá)看作是小學(xué)階段，國內(nèi)已有多家廠商具備了可以規(guī)模交付的能力；而前向雷達(dá)相當(dāng)于中學(xué)階段，角雷達(dá)做不好，要想把前向雷達(dá)做好是不可能的。按照同樣的邏輯，如果前向雷達(dá)沒有做好，在4D毫米波雷達(dá)的設(shè)計研發(fā)當(dāng)中必定會遇到更多困難。
李建林強調(diào)稱，不管是“ABCD”，還是其他任何一家雷達(dá)廠商，都得一步一步向上進(jìn)階。“國內(nèi)具備4D毫米波雷達(dá)量產(chǎn)能力的企業(yè)并不多。我們跑在前面的，要比同行先了2~3年。”
當(dāng)然要實現(xiàn)國產(chǎn)超越，不僅要從技術(shù)上突圍，還要在前瞻性理念上保持先進(jìn)，讓外資成為跟隨者。這里就不得不提到納瓦提出的“4D雷達(dá)域系統(tǒng)”的概念。
簡單理解，隨著3R的智駕系統(tǒng)開始向單車5R的標(biāo)配方向發(fā)展，4D毫米波雷達(dá)勢必將加快上車。當(dāng)4D毫米波雷達(dá)前端生成的點云數(shù)據(jù)多了，后端所需的處理能力就要增強。這時，高算力的4D雷達(dá)就可以作為管理雷達(dá)，對車上其他4顆毫米波雷達(dá)進(jìn)行統(tǒng)籌管理。
過去，毫米波雷達(dá)都是各自為政，最多做到兩兩融合，這對既要管理智駕系統(tǒng)又要負(fù)責(zé)各傳感器融合的域控器來說，有著較高的門檻要求。而基于域系統(tǒng)，4D毫米波雷達(dá)可以對多顆雷達(dá)的點云數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，進(jìn)而與視覺、激光雷達(dá)形成更好地融合，最終實現(xiàn)360°全車感知。
更重要的是，各類傳感器數(shù)據(jù)只有深度融合，才能有效解決長尾難題。就像輕舟智航CEO于騫說的那樣，L4 智能駕駛最難實現(xiàn)的部分，在于最后1%的“corner case”。這其實也是現(xiàn)階段前融合感知面臨的一項任務(wù)挑戰(zhàn)。
做“好雷達(dá)”需先修煉內(nèi)功
盡管如此，要真正做好一款4D毫米波雷達(dá)并不是一件容易的事。
在李建林看來，雷達(dá)是一個系統(tǒng)，它所反映的都是系統(tǒng)級問題。具體的設(shè)計挑戰(zhàn)，最終要回到天線設(shè)計、波形設(shè)計、雷達(dá)算法的本質(zhì)上。
而要說最難的地方，莫過于獲得穩(wěn)定且可靠的雷達(dá)信號。雷達(dá)信號是僅次于射頻前端、后端算法的第三個雷達(dá)“大件兒”，是指通過嵌入不同的信號處理算法，提取從前端采集到的中頻信號，獲得所需的目標(biāo)信息。
換句話說，如果得不到可靠的雷達(dá)信號，就無從談起高質(zhì)量點云數(shù)據(jù)，以及后續(xù)的聚類跟蹤和目標(biāo)分類等。作為微波雷達(dá)行業(yè)的一員老兵，李建林直言，這對納瓦來說并不復(fù)雜。納瓦電子對于雷達(dá)信號的處理實際上已經(jīng)非常成熟。
“如果廠商對雷達(dá)有著深刻理解，又是從事過微波通信的，坦率說，難點其實在于工程化。也就是一代一代做迭代，一代一代解決bug。往往工程化的時間越久，迭代越多，雷達(dá)的質(zhì)量也會更好一些。”他補充說。
除了技術(shù)和經(jīng)驗的多年沉淀，納瓦電子在雷達(dá)的生產(chǎn)制造上，同樣是絲毫不懈怠。“4D毫米波雷達(dá)的生產(chǎn)制造更加復(fù)雜，所以要在測試校準(zhǔn)上下更多功夫，才能得到更好的一次性直通率。”李建林透露，目前納瓦4D毫米波雷達(dá)的一次性直通率接近98%，屬于業(yè)內(nèi)較高水準(zhǔn)。
所謂的“一次性直通率”，是指雷達(dá)從加工到組裝成品一次性標(biāo)定通過的比率，直接決定了產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性和成本的高低。尤其對一款車規(guī)級雷達(dá)來說，規(guī)模量產(chǎn)的一致性十分重要。另外，雷達(dá)在出貨前，還要通過震動、老化等全面的檢測。
據(jù)悉，為了確保萬無一失，納瓦電子會加強出貨前的檢測，甚至二次全檢。
截至目前，納瓦電子位于上海嘉定江橋的生產(chǎn)制造中心已進(jìn)入大規(guī)模生產(chǎn)階段，兩條全自動化毫米波雷達(dá)生產(chǎn)線，配備了ERP、MES系統(tǒng)，年產(chǎn)能108萬臺，總年產(chǎn)值可達(dá)4億元以上。
未來，納瓦電子將踐行“雙中心”戰(zhàn)略，在上海和安徽兩地同步提升雷達(dá)產(chǎn)能，最終建設(shè)完成1800萬的年產(chǎn)能目標(biāo)，這個數(shù)字有望覆蓋300萬輛以上的車用需求。預(yù)計在明年，納瓦新的產(chǎn)線將迎來大規(guī)模投產(chǎn)。
寫在最后
市場研究機構(gòu)Yole Développement預(yù)測，全球毫米波雷達(dá)市場將從2022年的18億美元，增加到2025年的30億美元。而中國智能駕駛技術(shù)先于全球，勢必會迎來最殘酷的賽事。
“納瓦必須鎖住整個4D毫米波雷達(dá)市場30%左右的占有率。”作為國內(nèi)頭部毫米波雷達(dá)企業(yè)，納瓦電子致力于成為本土TOP1。一如在采訪過程中，李建林始終強調(diào)的“機會是留給有準(zhǔn)備的人”。只有那些擁有足夠技術(shù)儲備和沉淀的公司，才能從容應(yīng)對如今這個快速變化的市場環(huán)境。行業(yè)內(nèi)卷加劇，唯有不停奔跑。
浙公網(wǎng)安備 33010602000006號
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