楚詠焱：自动驾驶绕不开毫米波雷达
自动驾驶汽车的多传感器融合方案中，主要传感器包括激光雷达、毫米波雷达、摄像头。一直以来，由于激光雷达和摄像头路线之争，很多人都忽略了毫米波雷达的存在。甚至有人认为，毫米波雷达是一个可有可无的角色，鸡肋一样的存在。
事实上，毫米波雷达才是智能汽车身上当之无愧的“老将”，早在1995年，日本三菱就在乘用车上使用毫米波雷达来进行一些探测工作。之后的1997，1999年，欧洲企业先后将毫米波雷达带上车，当时基本都采用的是24Ghz频段的毫米波雷达。
这几年，随着激光雷达的风头越演越烈，业内开始讨论毫米波雷达存在的必要性：是不是可以通过摄像头和激光雷达的融合方案，直接跨过毫米波雷达？
作为这几年兴起的国产毫米波雷达头部玩家，楚航科技给外界提供了一个研究毫米波雷达的样本。楚航科技CEO楚詠焱认为，在多传感器融合的大趋势下，自动驾驶无论如何都绕不开毫米波雷达。
智能驾驶绕不开毫米波雷达
目前，业内形成共识的一点是，没有任何一款传感器能够覆盖所有的场景。所有的传感器都是优劣势并存。楚航科技CTO张我弓认为，无法覆盖全场景”是毫米波雷达存在的大前提。
不同传感器的优劣势如下：
激光雷达：测距精度高、范围大，且对温度和光照的适应性都很强。但穿透能力较差，且价格太贵，且可靠性正在验证中；
摄像头：对细节感知更强，能够获得更多的原始光子信息，但摄像头的工作原理是通过光照获得光子信息成像，对光线的要求极高，在夜间，阴天、雾天，隧道等场景受影响较大；
超声波雷达：便宜，均价十几元人民币一颗，但精度差，探测距离短，基本在10米以内，一般用于倒车防撞提醒。
毫米波雷达：探测角度大，抗干扰性强，性能比较稳定。其最大的优势就是属于绕射波，能够越过障碍物，看到前前前方的障碍物（这里并非勘误），具备更远的探测距离。
此外，在量产方面，它的价格与摄像头差不多，能够满足量产车要求。所以车企在毫米波雷达的使用上一般都比较激进，大部分都是6颗起步。
当然，毫米波雷达的缺点也很明显，就是存在回波多径问题（毫米波雷达发出的是电磁波，在信号回传的时候，由于各回波分量到达接收端的时间不一致，导致各个回波之间相互干扰，从而使回传信号失真）。
毫米波雷达与激光雷达最本质的区别在于工作原理不同。毫米波雷达收发电磁波，通过解算回波频率变化来计算物体的位置和速度。而激光雷达则是收发脉冲波，通过光波飞行时间来测算物体的速度，以及绘制3D图像来形成物体的形状。所以毫米波雷达在动态物体检测上会有更好的检测，而激光雷达则在静态物体上有更大的发挥空间。
正因为每个传感器的优劣势不同，所以除了特斯拉，业内都采取多传感器融合的方案。这也是所有毫米波雷达玩家坚持的一点。在一些特定场景下，毫米波雷达是不可或缺的存在。
真实的驾驶场景中，张我弓提到了一个非常典型的案例：如何识别高速大雾场景下的车辆？
他解释，摄像头受光照影响严重，超声波雷达探测距离短，都不能发挥太大的作用。而激光雷达会受到空中雾霾的干扰，现在激光雷达采用的光束波长是905nm-1550nm，大概1μm左右，常见的PM2.5直径在2.5μm，激光束无法穿过雾霾颗粒，被消耗在空气中，无法形成信号反射。
他认为，这种条件下，只有毫米波雷达能够发挥作用。依据光的衍射原理，在孔径接近波长的时候，毫米波能够穿过障碍物，绕过它最终检测到障碍物。雾和PM2.5无法对毫米波雷达形成干扰。所以，不管是辅助驾驶ADAS还是自动驾驶ADS都无法绕开毫米波雷达。
目前，毫米波雷达在汽车辅助驾驶中的应用如下：
在舱外，毫米波雷达用于AEB自动制动、FCW前向碰撞预警、LCA变道辅助、ACC自适应巡航、BSW盲区监测等。主要使用77GHz频段。
在舱内，毫米波雷达用于生物监测、车门避撞、手势识别、4D成像雷达等领域，国产毫米波雷达厂商都面临着巨大的机会。主要使用60 GHz频段。
毫米波雷达随高阶智能驾驶一起成长
按照张我弓的说法，目前以真实场景来定义，只有L2级别的ADAS（辅助驾驶）和L4级别的ADS（自动驾驶）才具有实际价值意义。他认为，L3其实是个伪命题，而L5又是终极目标，短期内很难落地。所以，毫米波雷达在智能驾驶中的使用，更多是在讨论这两个方面的落地，而楚航科技在这两个方面都有思考。
在L2方面，张我弓介绍，毫米波雷达的窗口期其实在2021年左右就已经打开，这几年属于飞速发展阶段。比如77GHz-79GHz毫米波雷达是楚航科技近些年发力的结果。它极大地缓解了毫米波雷达分辨率差的问题。
L4方面，目前毫米波雷达最大的问题是无法成像，但通过4D毫米波雷达极大的增加分辨率来提升性能。
4D毫米波雷达，目前也是业内重点发力的方向，楚航科技、华为等企业都在积累这方面的技术储备。最终的技术形态还没有定下来，看后期的效果如何。
加之上文提到的成本优势，按市场均价看，一款毫米波雷达的均价大概在300-500左右，相比激光雷达，毫米波雷达在智能汽车上的使用更加普遍。
基于此，业内形成的共识是，毫米波雷达的路应该是越走越宽，而非越来越窄。
以近期的数据来看，《高工智能汽车研究院》的数据显示，2021年中国市场乘用车（不含进出口）前装标配搭载毫米波雷达上险量超过1360万颗，同比增长约42.5%。
国产毫米波雷达打破外资垄断
尽管毫米波雷达在市场中需求旺盛，但不同于国产激光雷达在市场上各种叱咤风云的表现，国产毫米波雷达的表现显得暗淡很多。基本都被外资企业保持，其中最主流的4大玩家包括：奥托立夫（Autoliv），博世（Bosch），大陆（Continetal），德尔福（Dephi），也就是大家常说的ABCD。
然而，近几年，市场格局开始转变，国产毫米波雷达新星开始涌现。楚航科技、几何伙伴，蛮酷科技、纵目科技获得了不少资本关注，并且已经有了固定合作的供应商订单。
业内人士认为，国产毫米波雷已经迎来了对外资品牌替代的窗口期，突破外资企业的封锁。其中，有4点不容忽视的原因：
1、首先，国产厂商相对来说更加灵活。能够随时随地响应客户需求，与主机厂一起进行灵活的定制服务。尤其在智能驾驶技术飞速发展的今天，供应商需要与主机厂深度绑定，随时保持密切沟通，改需求、改方案、改设计。外资厂商在国内更多聚焦于生产，主要研发人员都在国外，在客户的研发需求响应上要慢得多。
楚航科技认为，所有本土作战的供应商企业都应该具备这样的意识，与主机厂深度绑定，摒弃之前的单向供应商思维，拥抱双向的合作伙伴思维。
2、其次，国产厂商技术实力不断开拓创新。以目前毫米波雷达的技术形态来看，77GHZ是目前舱外智能驾驶主要使用的频段。
比如在探测距离上，蛮酷科技等不少国产企业77GHZ的毫米波雷达探测距离上限都能达到250m，而外资品牌大多还停留在200米左右。
再比如，在芯片技术层面，楚航科技和合作伙伴恩智浦一起建立了较高的技术壁垒。
3、此外，中国品牌在技术形态上更加开放。外资品牌不够开放，无法提供毫米波雷达更多的目标数据，但国产品牌可以。这给国产品牌突围提供了契机。
这样的案例在汽车产业中并不少见。比较典型的当属2021款理想ONE在ADAS芯片选择上摒弃老牌外资厂商Mobileye，而拥抱国产厂商地平线。根据理想介绍，其中一个最根本的原因就是Mobileye太封闭 ，不够开放。Mobileye提供的是封闭的打包方案，而地平线的芯片允许客户在上面编程。
4、保证低成本的前提下能够规模化量产落地。
国产毫米波雷达必须具备快速量产落地的能力，跟上产业的高速发展。业内人士认为，自建产线是非常关键的一点。比如楚航科技上海在建的，2023年投产的车规级毫米波雷达工厂拥有8-12条雷达产线，年产能可达500万颗。以目前年销量10万台的造车新势力，每台车3颗来算，大概可以供应10家。这样才能跟上整个行业快速发展的步伐。
如果把视角放大来看，以上几点其实也是国产激光雷达突围的一些关键点。
楚航科技认为，国内市场至少能容纳5家毫米波雷达企业，它们非常有信心成为其中之一。随着智能驾驶产业的飞速发展，毫米波雷达正在展现出更强大的爆发力。
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