自動駕駛技術(shù)的進階，本質(zhì)是機器對世界“感知能力”的進化。作為汽車系統(tǒng)的“眼睛”，感知技術(shù)是自動駕駛突破環(huán)境認知邊界、實現(xiàn)安全決策的核心支撐。從攝像頭到激光雷達，從傳統(tǒng)毫米波雷達到4D成像雷達，感知技術(shù)的每一次迭代，都在重新定義自動駕駛對復(fù)雜世界的理解能力。
三大感知技術(shù)各有優(yōu)劣又協(xié)同與互補
自動駕駛技術(shù)的三大關(guān)鍵感知技術(shù)包括激光雷達（LiDAR）、攝像頭，以及毫米波。它們形成的“感知矩陣”，讓汽車在對環(huán)境的感知更精確、更及時。它們在精度、成本、適應(yīng)性上各有側(cè)重，卻又缺一不可。
攝像頭
攝像頭可捕捉色彩、紋理等高層語義信息，輔助決策系統(tǒng)理解復(fù)雜路況（如識別紅綠燈狀態(tài)、道路標(biāo)志文字）。它在與激光雷達、毫米波雷達組合使用時，能提升系統(tǒng)對復(fù)雜環(huán)境的感知能力。另外，它具有顯著的成本優(yōu)勢。
但攝像頭的缺點也非常顯著，它依賴雙目或多目測距，遠距離（30米以上）深度估算誤差較大，夜間、逆光或惡劣天氣下性能下降明顯。其純視覺方案依賴光流技術(shù)或目標(biāo)跟蹤推斷速度，精度易受圖像模糊、采樣間隔變動影響；還有它的深度學(xué)習(xí)模型需大量標(biāo)注數(shù)據(jù)，泛化能力弱，難以應(yīng)對新出現(xiàn)的復(fù)雜場景。
激光雷達（LiDAR）
激光雷達通過發(fā)射激光束構(gòu)建三維點云地圖，可在200米距離內(nèi)實現(xiàn)厘米級障礙物定位，即便在黑夜或暴雨中，對異形物體的識別準(zhǔn)確率仍超95%。隨著固態(tài)激光雷達技術(shù)成熟，國產(chǎn)設(shè)備成本已從2020年的1.5萬元降至1500元，國產(chǎn)化率超70%。
但其局限性同樣顯著：點云數(shù)據(jù)量龐大，對車載芯片算力要求極高；雨雪天氣中激光易被散射，探測距離可能縮短，且硬件成本仍高于攝像頭與毫米波雷達的組合。
毫米波雷達
毫米波雷達通過多普勒效應(yīng)準(zhǔn)確測量目標(biāo)速度，適合動態(tài)場景監(jiān)測。它不受雨雪霧等惡劣天氣干擾，可穿透惡劣環(huán)境。
傳統(tǒng)毫米波雷達長期作為自動駕駛的“安全冗余”存在，可精準(zhǔn)測量目標(biāo)速度，但角分辨率不足，難以區(qū)分相鄰車輛與護欄。而4D成像雷達的出現(xiàn)，正在顛覆這一局面。
4D成像雷達：感知技術(shù)的“下一代革命”
汽車行業(yè)正經(jīng)歷深刻變革，而4D成像雷達正是這場技術(shù)轉(zhuǎn)型的核心。如果說傳統(tǒng)傳感器是“平面感知”，4D成像雷達則實現(xiàn)了“立體認知”。它在傳統(tǒng)雷達僅測量距離、速度、方位角三維信息的基礎(chǔ)上，新增“仰角”維度，對駕駛環(huán)境的理解更加立體、全面。其方位分辨率低于1度，探測距離超過300米，即便在復(fù)雜天氣或各種照明條件下，依然能為高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)和自動駕駛(AD)提供所需的高精度。
成像雷達為實現(xiàn)自動駕駛提供了必要的傳感
4D成像雷達的重要性
高速公路場景和城市道路場景兩大關(guān)鍵用例彰顯了4D成像雷達的重要作用。
高速公路場景要求汽車能夠在遠距離精準(zhǔn)探測高速移動的物體，以確保高速行駛時的安全操控。
而城市道路場景則需在充滿靜止與移動障礙物的復(fù)雜環(huán)境中導(dǎo)航，對同時精準(zhǔn)識別多個目標(biāo)提出了更高要求。
為應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，4D成像雷達提供了全面的空間感知、精確的環(huán)境感測以及遠程探測能力，并能在惡劣條件下穩(wěn)定運行。相較于傳統(tǒng)雷達、攝像頭或激光雷達(LiDAR)，4D成像雷達以全譜感知能力滿足更高等級自動駕駛的需求。
ADAS/AD傳感技術(shù)
4D成像雷達全球趨勢與市場差異
4D成像雷達的全球部署正在迅速推進，但各地區(qū)的戰(zhàn)略路徑卻不盡相同。中國在落地速度上較為領(lǐng)先，通過將入門級成像雷達整合至整車產(chǎn)品線，積極搶占市場先機；而歐洲和美國則專注于高性能系統(tǒng)的開發(fā)，主要應(yīng)用于高端車型，因此整體采用速度相對溫和。
預(yù)計到2028年，L2+至L5級自動駕駛車輛的全球滲透率將超過40%，其中中國市場有望突破50%。這一差異不僅體現(xiàn)了各地區(qū)監(jiān)管環(huán)境和消費者行為的不同，也反映出成本效率與性能優(yōu)先之間的戰(zhàn)略取舍。
未來機遇與挑戰(zhàn)
4D成像雷達的發(fā)展釋放出廣泛機遇。可擴展性是其核心優(yōu)勢之一，例如6T8R和8T8R等配置能夠?qū)崿F(xiàn)對更多車型的經(jīng)濟高效部署，而高端系統(tǒng)如24T24R則支持先進的L3和L4級自動駕駛功能，不斷拓展自主能力的邊界。
此外，集成化設(shè)計也是一項重要優(yōu)勢。更小巧、更高效的傳感器有助于降低功耗并簡化整車設(shè)計。然而，應(yīng)用中仍存在熱管理等挑戰(zhàn)，特別是在電動汽車中，由于保險杠后方的氣流受限，冷卻難度加大。系統(tǒng)復(fù)雜性也需謹慎管理，以在性能、成本、尺寸及功耗之間取得平衡。隨著汽車架構(gòu)從邊緣向中央處理轉(zhuǎn)變，數(shù)據(jù)帶寬與延遲問題也成為新的技術(shù)瓶頸，亟需強大的基礎(chǔ)設(shè)施升級。
展望未來：成像雷達的作用日益重要
從“看清”到“看懂”，從“平面”到“立體”，4D成像雷達正在重構(gòu)自動駕駛的感知邏輯。它不僅是單一傳感器的升級，更是“車-路-云”協(xié)同生態(tài)的關(guān)鍵節(jié)點。
隨著汽車架構(gòu)不斷演進，4D成像雷達正日益展現(xiàn)其高適應(yīng)性的傳感技術(shù)優(yōu)勢。它兼容邊緣和中央處理模型，為OEM在向集成度更高的軟件定義汽車平臺轉(zhuǎn)型過程中，提供了關(guān)鍵的靈活性。這種高適應(yīng)性對于汽車行業(yè)而言尤為重要——在尋求簡化傳感器集成流程的同時，也必須確保性能與可靠性的高標(biāo)準(zhǔn)。
憑借卓越的空間分辨率、在各種氣候條件下穩(wěn)定運行的能力，以及跨車型的可擴展性，成像雷達適合廣泛部署。隨著OEM持續(xù)推動更高級別的自動化，對穩(wěn)健、經(jīng)濟高效且低能耗的傳感解決方案的需求將日益增長。而4D成像雷達恰能滿足這些需求，助力行業(yè)加快邁向更安全、更智能的未來出行模式。
*本文改編自恩智浦署名文章—4D成像雷達的演進：開啟自動駕駛的未來
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