激光雷达+4D环绕成像雷达，新一轮「感知」军备竞赛开打

1个LUMINAR 1550nm激光雷达、2个采埃孚的Premium 4D成像雷达、4个来自海拉的增强版远距离点云角雷达，即将上市交付的上汽旗下子品牌飞凡R7率先在国内市场掀起第一波「激光雷达+4D环绕成像点云毫米波雷达」全新感知组合潮流。

今年开始，大部分车企将纯视觉方案作为基础，通过增加激光雷达、4D雷达来补齐全域感知能力，尤其是针对复杂路况的城区环境以及高速公路的特殊场景，来提升整套智驾系统的安全边界。

尤其是，数据采集、模型训练和软件迭代升级的模式成为智能驾驶赛代的主流趋势，感知在整个系统生命周期中的价值在不断提升。更加有效的高质量感知数据，变得至关重要。

高工智能汽车研究院监测数据显示，今年1-6月中国市场（不含进出口）乘用车前装标配多颗高像素、环绕组合摄像头高阶智能驾驶方案上险为27.4万辆，同比增长近100%。今年下半年，更多的新车型也将进入上市周期。

尤其是随着智能驾驶前装搭载率的持续提升，「安全」正在成为新的标尺。在环绕视觉感知的基础上，进一步提升感知能力是趋势。

高工智能汽车研究院监测数据显示，今年1-7月中国市场（不含进出口）乘用车前装标配L2级辅助驾驶交付上险为283.89万辆，同比增长69.89%，前装搭载率达到26.7%；其中，全系标配L2车型交付达到91.2万辆，占比首次突破30%，达到32.13%。

近日，沃尔沃汽车宣布计划在所有未来车型中安装激光雷达，力求将涉及车辆的严重事故减少五分之一。此举将使该公司成为全球第一家在所有车型中采用这种技术的汽车制造商。

沃尔沃汽车首席执行官吉姆•罗恩(Jim Rowan)表示，即将推出的旗舰XC90运动型SUV的电动版——EX90将率先配备激光雷达，能够看到“前方120米处黑色路面上的一个黑色轮胎，或前方250米处的行人”。

“在完美的道路和天气条件下，摄像头可以做很多事情，”Luminar相关负责人表示，“但问题恰恰出现在很多边缘场景，比如摄像头能见度容易受到光线、天气以及类似塑料袋这样的物体影响。

“即使有足够的数据，目前的摄像头性能还是不够的，”法雷奥公司首席执行官也认为，安全冗余的传感器在城市街道以及人车混流的复杂场景尤为重要。“我们坚信激光雷达对于实现进一步的自主水平至关重要。”

此外，该公司预计，随着包括自动紧急制动（AEB）在内的法规项等主动安全标准的提高，不排除激光雷达下探至L2及以下市场。“到2030年，90%的新车将配备驾驶辅助系统，其中70%将配备L2级及以上功能。”

按照高工智能汽车研究院给出的数据，今年1-8月中国市场（不含进出口）乘用车新车前装标配搭载激光雷达上险交付为2.64万辆，而去年同期不到300辆。其中，除法雷奥之外，其余已经上车的都是中国本土的供应商。

按照车企的说法，激光雷达的加入，可以有效提升车辆的高精度识别性能，大幅度提高整车的感知能力，尤其是在横纵向位置上的精度和空间分辨率，并加强对行人、静态障碍物、小物体等障碍物的监测能力；

且其感知能力不受光环境影响，能够为自动驾驶辅助功能提供更深一层的安全冗余，通过覆盖更多、更细节的使用场景“更密的点云输出也让算法可以更快检测出远处小目标物体，为AEB提前留出更多的决策制动空间。”

同时，具备全天候感知能力的毫米波雷达，也在加快4D成像、点云增强的新赛道进入上车阶段。

对于汽车制造商和智能驾驶方案商来说，毫米波雷达需要改变，这是一个已经达成的共识。整个行业都明白，传统3D毫米波雷达的性能需要大幅提高，包括角分辨率、俯仰角探测能力以及更远的探测距离。

到目前为止，成像雷达的准入门槛已经在降低。

2020年底，传统雷达芯片供应商NXP宣布推出新的TEF82xx单芯片方案，采用16nm FinFET和40nm RFCMOS技术，支持76-81GHz频段，可用带宽高达4GHz。

同时，NXP还推出了配套的全新S32R294和S32R45 4D成像雷达SoC解决方案。其中，S32R294解决近距离角和前/后雷达应用，而S32R45提供4D成像的特征检测和分类支持。

目前，NXP已经与为升科（CubTEK）联手发布最新一代4D成像雷达方案，提供图像级感知能力和小于0.1度的角度分辨率，实现增强4D感知功能，满足L3级以上自动驾驶的感知需求。

按照NXP的测算，从L2+到要求最高的L5，每辆车可能需要超过10个成像雷达传感器。以L2+为例，4-6个成像雷达，可以实现360度环绕感知，从而替代传统角雷达无法满足AVP的需求。

数据显示，2021年中国市场乘用车新车前装标配搭载毫米波雷达为1362.78万颗（不含舱内感知），按照目前的新车搭载增速，预计今年这个数字将升至1800万颗左右，点云/成像雷达替代升级空间巨大。

此外，特斯拉也已经向美国联邦通信委员会提交了全新高分辨率雷达的注册文件，有知情人士称，这款全新的毫米波雷达可能是HW4.0硬件版本的关键组成部分。

高工智能汽车研究院对特斯拉岗位招聘跟踪监测显示，特斯拉一直在招募嵌入式DSP软件开发工程师，目的是基于C/C++实现高度先进的信号处理算法，为各种传感系统提供高质量、高可靠、生产级嵌入式应用软件。

其中，岗位职责还包括为下一代传感器系统评估各种现有的和新的传感器技术，同时负责设计、开发和分析各种传感系统的软件架构。而具备雷达DSP开发、复杂射频和高速数据/信号处理经验是优先考虑因素。

在高工智能汽车研究院看来，随着下一代传感器加速上车，中国供应商受益最大，在激光雷达、4D雷达赛道几乎与传统外资巨头站在了同一起跑线上。由于传感器硬件架构和软件算法的革新，以及中国本土智能驾驶系统方案商加快前装落地，「后来居上」的机会已经明确。