汽車感知新時代！4D成像雷達讓車輛“看”得更透徹
一台汽車在雨中行駛，攝影鏡頭被雨水模糊，雷射雷達因大雨影響失準，而毫米波雷達 系統依然清晰地勾勒出前方道路的關鍵目標輪廓——這正是汽車智慧化時代高級駕駛輔助系統（ADAS）進化的核心方向。感測器技術、人工智慧演算法和節能微處理器的進步使ADAS成為現代汽車的標準配備，然而大多數ADAS系統主要是前向感知，視野僅90至120度；即便使用多攝影鏡頭實現360度視圖，在空間精度和物體檢測方面仍存在準確性問題。
雷達技術：全天候汽車之眼
在ADAS的多種傳感技術中，雷達是少數能在絕大多數環境條件下穩定運行的感測器技術之一，無論是白天、夜晚，還是雨、霧、雪等惡劣天氣。
與其他感測器相比，雷達性能不易受環境因素干擾，因而成為ADAS應用的核心功能。憑藉其成本優勢，雷達技術為汽車製造商提供了降低系統成本的機會。
但要成為ADAS中主要的感測器技術，雷達需要更精確的目標識別和更高的空間精度。設計更大孔徑的雷達雖能提高檢測精度，卻需要更多物理空間，特別是對於前置雷達，往往會影響車輛的外觀設計。
分散式孔徑雷達：突破物理限制的創新
分散式孔徑雷達（DAR）作為一種創新解決方案，正受到越來越多關注。這種方案透過放置兩個或多個物理上分離的、面向前方的中程雷達感測器，突破了傳統雷達的物理限制。通過協同多個感測器並結合感測器融合技術，DAR可以創建一個大虛擬孔徑，方位解析度達到0.5度或更小，顯著提升空間解析度。
這種方法有助於檢測鄰近的單個物體，實現更精確的車輛定位和物體識別。研究顯示，使用三個感測器可以進一步提高性能。與傳統雷達相比，DAR在保持高性能的同時，避免了笨重的硬體設計，解決了車輛集成面臨的挑戰。
4D成像雷達：傳感技術的未來
全面實現導航駕駛輔助（NOA）需要三種主要傳感技術——攝影鏡頭、毫米波雷達和雷射雷達。每種技術都有其優勢和局限性，彼此相互補充。
雖然雷射雷達的高解析度無可爭議，但隨著4D成像毫米波雷達技術的不斷發展，它在許多應用場景中正迅速成為雷射雷達的可行替代品。
4D成像毫米波雷達具備距離、速度、方位角和仰角四個維度的探測能力，實現真正的三維空間感知。許多汽車製造商正在用成本較低的4D成像毫米波雷達取代或計畫取代雷射雷達。
蓋世汽車研究院預測2030年乘用車L2級及以上功能標配市場滲透率有望超90% ，這預示著4D成像毫米波雷達在汽車行業的光明前景。。
安富利4D雷達方案：重塑4D雷達性能邊界
安富利提供的S32R41+2*TFE82雙晶片級聯方案 代表了4D成像雷達的前沿技術。該解決方案從三個關鍵角度推動了技術進步：
一是出色的射頻前端傳感，4D成像毫米波雷達需要準確識別行人、自行車等小目標，要求感測器在長距離內能精確探測，並可靠區分小物體。優化後的射頻性能通過增強射頻鏈路預算、輸出功率、雜訊係數和相位雜訊，顯著提升了檢測能力和解析度。TEF82 RFCMOS汽車雷達收發器是一款高性能、單晶片、低功耗的解決方案，工作頻率為76GHz至81GHz，覆蓋整個汽車雷達頻帶。
二是強大的資料處理能力，S32R41處理器提供的強大計算能力使雷達能夠即時處理大量資料，並生成準確的三維位置+速度的環境圖像。透過採用多輸入多輸出（MIMO）技術，雷達系統可以訪問更多的虛擬通道，從而大幅提高目標檢測和跟蹤的精度和範圍。
三是創新的開發工具與環境，安富利還可提供天線參考、相應的雷達校準演算法以及友好的開發環境，使射頻工程師能夠輕鬆評估TEF82的射頻性能，演算法工程師也能高效地開發和驗證自己的演算法，加快開發進程。
隨著技術的不斷進步，下一代ADAS系統將不再僅僅依賴於單一感測器技術，而是會走向多技術融合的道路。4D成像雷達與攝影鏡頭、雷射雷達的智慧融合，將創造出更安全、更可靠的自動駕駛體驗。
未來的汽車將不再僅僅是交通工具，而是成為擁有“超強感知能力”的智慧夥伴。
