近期，4D毫米波雷達成為汽車行業和消費者關注的重點，雷達市場迎來了高速增長期。去年激光雷達在國內迎來發展新機遇，但是海外車企在最新智能駕駛系統硬件平臺上卻將開始設置并搭載4D毫米波雷達。這些車企曾是純視覺方案的堅定支持者，如今轉而部署4D毫米波雷達，可謂是對自動駕駛系統的更新迭代。 ?

作為一家海外市場雷達企業，Arbe專注于4D毫米波雷達研發，創新感知雷達技術，并將其應用于駕駛輔助解決方案、自動駕駛、物流、安全與安保等領域。Arbe開發的360°環繞式感知雷達技術基于專用雷達芯片組解決方案，為自動駕駛車輛提供了高級感知和真正的安全性。因Arbe雷達擁有大量的射頻通道，其精細程度是市場上其他雷達的100倍。

本文將深入探討感知雷達技術、Arbe的感知雷達技術的使用場景以及其對于汽車行業的重要意義。

Part 1

感知雷達技術概覽

首先自動輔助駕駛的使用場景目前已經開始從高速公路走向城市道路，很多車企紛紛開始希望能利用這一功能吸引消費者買單，而不是僅僅顯示自己的技術能力。

自動輔助駕駛是一項復雜的任務，需要可靠而準確的環境感知。在過去的迭代中，攝像頭傳感器因其經濟性和高效率被廣泛應用于自動駕駛汽車，圍繞攝像頭和AI Transformer的大模型技術進行感知是當前最流行的。但是光靠視覺，可能不足以確保安全可靠的自動駕駛。傳感器融合就變得頗為重要，特別是與成像雷達融合，對于保障自動輔助駕駛的可靠感知至關重要。

毫無疑問，攝像頭傳感器是任何自主傳感器套件的基礎傳感器，為物體檢測、跟蹤和分類等感知任務提供必不可少的視覺信息。但是攝像頭有一定的局限性，在一些情況下容易出錯，這主要與環境條件有關，比如較為惡劣的天氣和照明條件。而通過傳感器融合，將來自多種傳感器類型的數據結合在一起，我們才能確保數據冗余，并在任何情況下共享安全所需的互補優勢。

成像雷達可以提供豐富而詳細的環境數據，能夠準確地探測和跟蹤目標，即使在低光照、惡劣天氣和低能見度等具有挑戰性的條件下也是如此。成像雷達還可以提供精確的距離和速度測量，對攝像頭傳感器的劣勢進行補充。在這方面Arbe的360°環繞式感知雷達技術芯片組采用了48個發射通道和48個接收通道，可以提供車輛周圍環境的自由空間映射，還能提供方位角和仰角的高分辨率點云數據。

Part 2 相較于激光雷達

感知雷達有哪些優勢？

首先，兩者之間從基礎結構到成本組成都是有核心差異的。圍繞RF技術衍生的成像雷達先天上要比圍繞光學技術延伸的激光雷達來得更有性價比。特別是很多車企往往更注重自動輔助駕駛技術的性價比。

所以我們認為，感知雷達技術相較于激光雷達具有以下優勢：

●?更長的探測距離：感知雷達技術能夠探測到更遠的物體。

●?更強的適應性：感知雷達技術不會受到天氣等因素的影響，可以在各種環境下實現高精度的探測和分類。

從細節來看，光學傳感器和基于雷達的傳感器都是自動駕駛汽車的關鍵組成部分。然而，在惡劣天氣和其他極端環境下，它們的性能可能會受到影響。當面臨雨、霧、灰塵和煙霧等惡劣天氣條件時，光學傳感器的性能通常會降低，而基于雷達的傳感器則可以繼續正常工作。在太陽光照和下雪等情況下，光學傳感器可能會產生眩光，從而導致誤識別，而基于雷達的傳感器則不會受到影響。當傳感器被泥漿或冰覆蓋時，光學傳感器可能會出現堵塞，而基于雷達的傳感器則具有更高的魯棒性，并且不太容易受到影響。因此，在選擇自動駕駛汽車的傳感器時，需要考慮各種因素，包括不同環境條件下的性能表現，以確保系統的穩定性和安全性。

●?多普勒-雷達測量物體的速度和方向

高分辨率對于雷達來說非常重要。高分辨率雷達能夠提供傳統雷達無法提供的新信息，通過提供高多普勒和空間分辨率，雷達能夠提取物體上的多普勒分布及其微多普勒，從而指示其前進方向和方位。這種分辨率可以實現零延遲和高精度，從而使我們能夠更準確地檢測并定位物體。高分辨率雷達也能夠提供重要的多普勒分布信息，通過分析方位角和多普勒，我們可以確定物體的前進方向和方位，從而更準確地評估物體的運動狀態。此外，高分辨率雷達對于車輛自動駕駛和環境感知也至關重要。通過提供高分辨率圖像和數據，車輛能夠更好地感知周圍環境并做出更明智的決策。

●?更高的可靠性：感知雷達是一種成熟的技術，可以提供可靠的數據，它可以提供基于多普勒效應的實時速度數據。

當然最重要的是，在如今中國的競爭環境下，車輛哪怕是帶有自動輔助駕駛，也需要具備性價比。感知雷達比激光雷達具有更高性價比，可以在所有價格水平的車輛上提供安全性。

Part 3 雷達和攝像頭的融合

能起到什么作用

感知雷達技術和攝像頭技術可以相互融合，以提高自動駕駛車輛的感知能力。攝像頭技術可以提供更加詳細的視覺信息，輔助感知雷達技術進行更精確的定位和分類。感知雷達的優勢則在于獨特的實時速度和深度數據，這些數據是攝像頭傳感器無法捕捉的，因此兩者相互融合可以起到關鍵作用。

一些只依賴于視覺、圍繞攝像頭傳感器來實現自動輔助駕駛的車企，也面臨一些挑戰。例如，光照變化可能會導致攝像頭圖像出現飽和或白平衡問題，這些問題會降低攝像頭傳感器的準確性并導致假陽性或假陰性。攝像頭傳感器還可能受到夜間光線的影響，特別是當對面車輛開啟遠光燈時，攝像頭的圖像可能會受到影響，導致算法難以區分道路上的物體。此外，攝像頭傳感器可能會面臨部分可觀測性問題，例如當護欄遮擋汽車的一部分時，攝像頭只能看到汽車的一部分，這可能會導致假陰性檢測。

另一個挑戰是深度感知問題，因為攝像頭傳感器不能立即進行深度感知，可能需要以復雜的算法或幀間延遲來糾正深度感知的問題。雖然這些問題可以通過算法糾正，但仍然是攝像頭本身的基本缺陷，需要更多的技術和算法來克服。

而從全球范圍來看，領先的車企想要更大規模推廣城市自動輔助駕駛，想要通過成像雷達來彌補視覺的缺陷是完全合乎情理的。

一些車企可能對Arbe這家公司比較陌生，事實上這是一家非常優秀的公司。Arbe的360°雷達感知技術已經應用于卡車、機器人出租車和無人搬運車等自動駕駛車輛上。這是第一款能夠實現高級感知和真正的安全性的雷達。通過使用Arbe感知雷達，許多車企解決了前幾代雷達帶來的主要挑戰——Arbe雷達能夠消除虛警，檢測行人和兩輪車，它提供了移動和靜止物體的高分辨率數據，因此自動駕駛汽車能夠充分了解周圍環境。

Arbe在中國的合作伙伴HiRain和Weifu選擇了Arbe的芯片解決方案應用于其下一代雷達，以提高車規級安全和高級駕駛輔助系統的感知能力。此外，Arbe的360°感知雷達技術也可以應用于物流、安全和安保等領域，通過提高車輛的感知能力和安全性，降低事故風險和提高工作效率。希望本文能對大家理解成像雷達的使用有所幫助。

編輯：黃飛

?