看得更清楚还不会被干扰？能解决“自动驾驶”安全问题的数字雷达了解一下

最近关于“自动驾驶”安全性的争论很火热，我们暂且放下论理和市场影响，谈论一点技术问题。

为什么现在的“自动驾驶”，准确来说没有达到L4级的都应该叫“辅助驾驶”，会如此不可靠？

明明快车道上停了一辆车，ADAS会认不出撞上去；路面上一个雪糕桶，也可能认不出撞上去；从明亮的路面进入黑暗的隧道，无论是雷达还是摄影头都很头痛；如果是一辆白色的大卡车横在路面，雷达可以把它当成是天空…….

我们知道摄影头会有很多局限性，雨雾天气识别率下降，偏偏我们最需要辅助驾驶往往是视线不好的时候。因此摄像头+雷达就构成了现在“辅助驾驶”的基本传感器。

理论上摄影头和雷达数量越多，这套系统就会越安全，但成本也会越高。例如多到一辆车上可能装备了远程雷达（LRR）、中程雷达（MRR）或短程雷达（SRR），以应对从远到近的不同道路障碍物。

但传统雷达有两个不靠谱的地方：

一是传统雷达从发射到接收，信号处理是在模拟电路中完成。传统雷达理论上它可以估计环境中目标的距离和速度，但对于快速移动和接近中的物体，它的判断是非常不精确的。

二是传统雷达信号非常容易受到干扰，未来路上装备ADAS的车辆越来越多，干扰问题会越来越严重。

更麻烦的是，所有辅助安全系统的算法都是基于数据，如果传感器收集的数据不准确，那很难保证算法在危险来临时能把车刹住。

所以大方向是更上一层楼“动用”到激光雷达，激光雷达受雨雾天气影响很小，能识别低反差物体。但为什么特斯拉等一些车厂坚持不用激光雷达，因为激光雷达成本太高了，汽车毕竟是一件商品……

那么未来除了激光雷达，还有什么新科技能解决“自动驾驶”的安全问题么？这就是我们今天要谈的主角——数字雷达。

传统车用雷达是基于模拟的调频连续波（FMCW）雷达，还有另一种是数字编码调制（DCM）数字雷达。但DCM雷达成本太高了，所以它一直应用于军事领域，但现在有了进入汽车领域的机会。

现在得益于CMOS技术和先进信号处理技术的进步，以及性价比高的数字编码调制雷达系统，这让汽车领域应用DCM数字雷达成为了一个可能，硬件甚至可以缩小在很小的面积上。

太复杂的原理我们就不详细展开说了，我们来说一下数字雷达的优势：

一是DCM数字雷达可持续对周围的环境进行4D扫描，从而获得比模拟雷达更高的分辨率和更好的对比度。因此，无论物体尺寸大小、静态或动态，都可以在短距离和长距离上进行感知。

例如它能快速识别一个移动的小物体，它在汽车前面是横向闪过，还是快速地与你接近。

第二点也很重要，数字雷达消除了目前困扰着模拟雷达的信号干扰问题。因为全球每台雷达的编码都是唯一的，不会互相干扰。

例如美国初创公司Uhnder与麦格纳推出的ICON数字雷达，每个数字雷达发射的信号都嵌有1万兆（即10的9次方）个独有的编码，有助于最大限度地减少相互干扰的负面影响。

那么我们更直观地看一下DCM数字雷达，在日常路面中主要有四大优势：

进入隧道和桥梁的不再“漆黑一片”

由于隧道与外界光比相差非常大，而且隧道口对雷达反射波并不友好，传统模拟雷达可能会将隧道口误识别为墙体，而面对光比大时摄影头更是无能为力。这些数字雷达都能很好的处理。

另外模拟雷达无法及时发现黑暗隧道中停上的车辆，而数字雷达能远距离探测到车辆的存在，能够给驾驶员足够的时间做出反应。

多车道复杂车辆识别能力

开放道路中，模拟雷达会将大型半挂车误识别为墙体，同时可以忽略掉体积较小的摩托车。本来处理这些路况是激光雷达的强项，现在成本较低的数字雷达能够胜任。麦格纳ICON雷达将发现车辆的距离提高到300米。

区分静态/动态物体能力

如果你穿着一件浅色衣服在道路旁边行走，传统模拟雷达可能无法区分行人与护栏，而数字雷达高分辨能力和对运动物体的准确预测，能够分清行人和护栏。甚至150米以外的行人，数字雷达都能清晰探测。

探测低洼物体能力

模拟雷达对高速接近中的细小的物件识别能力有限，可能无法及时探测到低洼物体，而数字雷达能在高速路上探测到。例如一个丢弃的轮胎或者倒下的雪糕桶，这给辅助系统更多的时间作出反应。

那么量产的数字雷达离我们有多远？

成立于2015年，位于美国德克萨斯州奥斯汀的科技初创公司Uhnder，最早把这军用技术的引入到民用领域。Uhnder在2018年完成C轮融资，其数字编码调制（DCM）雷达芯片开始量产应用在包括汽车在内的关键市场。

早在2018年北美CES上，Uhnder和麦格纳就宣布了共同合作，而首款雷达命名为“ICON数字雷达”。ICON雷达采用市场上最小的雷达芯片和最高的处理能力，完全模块化和可扩展解决方案提供了水平和垂直检测的4D扫描能力。

当时测试雷达被装在一辆Jeep大切诺基STR8上，实现了L4级别的自动驾驶。

在2021年4月，Uhnder 与招商局港口合作，为深圳智慧港口的自动驾驶卡车采用数字感知雷达。

（图源Uhnder官网）

自动驾驶卡车车队中部署 Uhnder 数字感知雷达，即使在雨、雾或灰尘等极具挑战性的条件下，也能实现高效安全的运营。

而在2021年7月底，麦格纳宣布与Uhnder共同开发了这一技术新进展——ICON雷达将首发于Fisker Ocean SUV，计划于2022年第四季上市。

Fisker品牌创始人菲斯克是当年与特斯拉齐名、当时两大新能源车厂品牌之一，经历破产重生的Fisker首款车型将是SUV。理论上，装备ICON雷达的Ocean SUV将比对手特斯拉在硬件上更靠谱。

当然我们希望不仅是Fisker这类新生品牌，因为只有像BBA、特斯拉这样的行业巨头接受数字雷达，这一技术才可能快速地普及。

而在技术上，更复杂的算法是建立在更可靠的数据上，技术人员也能够从数字雷达传感器中获得更准确，由此能够开发复杂的算法，拯救更多的生命。

或者会像手机数字化一样，数字雷达能将高级驾驶辅助技术提升到新的高度，也帮助主机厂实现更高级别的自动驾驶。

谢谢那么好看的你读完了全文，再给辛苦写作的小编点个“在看”吧！