特斯拉4D雷达方案首次曝光！高阶智驾市场比拼安全冗余

随着L2级智能驾驶进入普及阶段，L3/L4级赛道正在成为各家车企的下一个竞争焦点。背后的最大难题，就是如何在成本可控的前提下，保证足够的安全。

高工智能汽车研究院监测数据显示，2022年度中国市场（不含进出口）乘用车前装标配搭载辅助驾驶（L0-L2）交付1001.22万辆，首次突破千万辆规模，同时，前装搭载率也首次突破50%大关。

其中，L2级辅助驾驶（含L2+）前装标配交付585.99万辆，同比增长61.66%，前装搭载率升至29.40%。高阶辅助驾驶方面，NOA前装标配搭载交付达到21.22万辆，首次突破20万辆大关（前装搭载率为1.06%），同比增长接近80%。

而在今年1月，中国市场新能源汽车前装标配搭载L2级辅助驾驶交付16.88万辆，搭载率进一步升至58.03%。从数字对比来看，新能源汽车细分赛道，智能化的竞争已经白热化。

其中，智能驾驶又是智能化功能配置中差异化最大的部分，相比座舱，仍然存在很多未知数。

就在近日，特斯拉公司的前联合创始人Martin Eberhard公开喊话，“这项技术（FSD）还太不成熟，还不能投入使用。漏洞百出的软件，带来的是巨大的安全风险。”

几周前，美国国家公路交通安全管理局（NHTSA）宣布，特斯拉将召回近37万辆已安装或待安装全自动驾驶测试版（FSD Beta）的多款车型，原因是涉及安全事故风险。而特斯拉预计将在4月15日之前以OTA升级方式进行召回。

Martin Eberhard表示，在他看来，将智能汽车视为软件平台是错误的。“智能手机的软件更新背后，很多漏洞往往是因为系统存在崩溃的可能性。对手机来说，这不是什么大问题，但对于汽车来说，可能是致命的Bug。”

此外，在今年的美国超级碗（美国职业橄榄球大联盟年度总决赛）活动期间，特斯拉知名“黑粉”丹·奥多德和他创办的组织“黎明计划”投放了一段广告（开启FSD的特斯拉Model 3在人行道撞倒假人），并警告美国人注意特斯拉的FSD功能，“这是市场上最糟糕，设计、开发和测试最不合格的汽车产品。”

这背后，另一个关键原因是特斯拉在过去几年坚持的「纯视觉」感知路线，而其他同行则是通过更多的毫米波雷达、激光雷达等组合感知来实现安全冗余。

有意思的是，广告播出的当晚，马斯克正在超级碗现场观看比赛。随后，他在一条推文中表示，广告将“大大提高公众对特斯拉可以实现自动驾驶的认识。”

而对于特斯拉来说，FSD功能还处于进化阶段。

从近期一系列的信息发布显示，特斯拉极有可能将在第四代智能驾驶系统硬件平台上增加高分辨毫米波雷达。而在此之前，该公司已经在FCC（美国联邦通信委员会）进行了产品的申报。

高工智能汽车研究院也在第一时间获取到了这颗特斯拉自研高分辨率雷达的内部设计图，采用双芯片级联雷达解决方案+赛灵思Zynq MPSoC处理平台（FPGA）。

考虑到特斯拉一直走的是极致性价比的技术方案路线，此次加入4D高分辨率雷达的上车阵营，也意味着将掀起一轮新的智驾感知方案升级浪潮。

在为升科（CubTEK）CTO蔡青翰看来，4D成像雷达不仅能够计算出被测目标的距离、速度、水平角、俯仰角等信息，还可以捕捉目标的空间坐标和速度等信息，并且成本相对激光雷达更占优势，未来将瓜分激光雷达的部分市场份额。

“多传感器融合需要匹配足够优化的融合算法。在这其中，4D成像雷达可以实现多传感器的前融合和点云融合，从而降低漏检率、误报率等。”蔡青翰表示，比如先进的大规模MIMO算法、基于人工智能的目标分类算法、高性能抗干扰算法以及超分辨率、鲁棒性的寻角算法。

去年，搭载2个采埃孚的Premium 4D成像雷达（前后配置）、4个来自海拉的增强版远距离点云角雷达的飞凡R7，率先在中国市场落地。

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。

同样在今年初，Mobileye正式宣布，与Wistron NeWeb Corp.（WNC，啓碁科技）合作生产其软件定义的成像雷达，双方预计将于两年内实现量产。后者主业为无线通讯产品的设计、研发、制造与封测，同时也有自己的车载毫米波雷达产品线。

同时，基于自研SoC+雷达数据算法，这款产品可以提供超过400米范围的4D图像、140度的中距视场和170度的近距视场。同时，AI技术（通过深度学习的训练）的加持，也在从视觉延伸至4D雷达。通过点云的优化处理，消除返回噪声，也包括从物体轮廓中识别目标和分类。

在Mobileye雷达副总裁兼总经理Yaniv Avital看来，“通过提供丰富可靠的数据输出，升级雷达4D感知功能，并减少对多个激光雷达传感器的需求，是大势所趋。“

按照Mobileye此前给出的设计方案，高性价比的L4级自动驾驶系统基于360度环绕的摄像头、4D成像雷达，只需要一个高分辨率的前置FMCW激光雷达，就可以实现纯视觉感知，4D成像雷达+激光雷达两套并行的冗余感知组合。

而在前装量产方面，供应商已经开始发力。

比如，楚航科技的4D成像雷达产品在2022年12月成功完成了国内某知名新能源车企的量产交付，预计在2023年的交付量将会上一个台阶。在性能方面，探测距离高达300m，角度探测方面，精度提升至0.1（水平）*0.2（垂直），该产品已经实现复杂场景的多目标跟踪，匹配高阶智驾场景。

目前，该公司的前向雷达与角雷达相继获得了来自哪吒汽车、东风、海马、奇瑞、长城、零跑汽车等车企的定点并实现了部分定点项目的量产交付。

在产能保障部分，该公司除了在安庆自建拥有年产能180万只的雷达生产基地，上海安亭的智慧工厂未来还将新建8-12条雷达产线，年产能可达500万只，预计将在今年投产。

按照前装定点监测数据显示，到目前为止，中国市场包括上汽、比亚迪、理想、吉利、红旗、长安等多个品牌已经定点或上车4D成像毫米波雷达。

从目前的方案配置以及成本来看，4D成像雷达将成为纯视觉与激光雷达高阶配置中间的高性价比可选方案之一。同时，对于大部分Tier1来说，相关的算法可以快速参考视觉的机器学习技术。

目前，市场上对于4D成像雷达的应用，主要是两个方向，其一是替代传统低分辨率前向雷达，满足高阶智能驾驶多感知融合性能的提升。这意味着，激光雷达可以作为高配或选装，而4D可以作为标配。

第二个主力应用场景，就是行泊一体4D环绕高分辨率（分为点云增强和成像）雷达，性能会略低于前向雷达，补缺超声波雷达性能，提升在低速场景下（尤其是地下停车场）的行人预警和AEB性能。