《知识量不够所以躲开热点，说个冷门一点的话题：毫米波雷达》 之前 @敖丁阿 发起话题聊激光雷达，我没敢吭声。因为能说的貌似各位大神都基本上说过了，自己懂得又是最少的，黔驴技穷起来了。 反而是想说说我们大家都已经拥有的毫米波雷达。毕竟，这个东西，我们车子上已经有了，然后，了解它的能力边界，也便于更好理解为什么要引入激光雷达。 一、毫米波雷达是一个被很多人高估的同时，又被很多人低估的设备 高估的人，大部分属于没有像我们社区里面的大神那样深入去了解和应用 ADAS 系统的人，往往他们印象里面，雷达就是无所不能的，分不清里面有多少种类型，各自承担什么任务。如果出现障碍物没有检测到，那就是归咎于雷达失效，质量不好，设计有问题等等。例如网上晒出一段撞车的抖音视频，就常看见有人说，为啥这样都能撞上去？不是有 ACC 吗？不是有雷达吗？雷达怎么连这么明显一台车在前面都检测不到？？质量太差了吧，技术不行啊！ 确实，目前负责 ACC 这个重任的毫米波雷达，它的能力边界确实很清晰。那就是不足以应付高速行车时候车道上的静止目标物。所以这个“锅”，似乎是毫末波雷达给“背”了，这个现实情况就造成出现了第二种言论，那就是它被低估的部分。 低估的看法是，毫米波雷达是不能检测静止物体的。 但实际上这个看法只要稍微动脑筋一想，就发现是站不住脚的。因为作为一个雷达，怎么可能检测不到静止物体呢？如果检测不到那把它装上去岂不是吃饱了撑着？ 其实针对 ADAS 系统无法应付高速行驶道路上静止目标物的现象，我们需要对毫米波雷达它所“背的锅”有个辩证的正确看法，才能真正知道结果究竟是怎么出现的。 二、目前毫米波雷达的能力边界在哪里？ 首先，毫米波雷达是肯定可以检测到前方物体的，但最终整个 ADAS 系统没有因应做出制动或者避让，原因并不是在于它能否检测到，而“锅”是在于，毫米波雷达的精度无法达到清晰分辨和剥离它们的能力。 ADAS 系统需要完成它的辅助驾驶工作，其实是要把环境里面的物体进行剥离和筛选，再说直白一点就是要把静止的死物和活动中的动态物体进行区分。例如路边围栏、广告牌、路牌，这些都是静止物体，而在车道上行驶中的车辆，是一直有轨迹地在活动中，雷达主要追踪的是它们。而系统当然是更为关注动态物体的情况，对于静止死物，在很多决策上就会被统一放弃。 然而因为数据的精度不够，分析能力很有限，决策系统无法特定去将车道中出现的静止物体单独再剥离出来考虑。概括性来讲，这个锅的原因就是：雷达已经扫到了，但因为看不清，所以扫到之后又被过滤掉了。 精度不够这因素，体现在我们现在装备的毫米波雷达上那就是它并没有物体高度，大小乃至速度等信息，扫到前方有一个物体，但是不知道它究竟是车道头顶上的一块路牌还是车道上的一台车，甚至是车道顶上的一个天桥。而路牌、天桥这种存在的机率是比一台静止的车大得多，雷达数据里面这种静止物体会被过滤掉，要不然你的 ADAS 系统根本没办法运作，如果遇见一个头顶的路牌车就刹车停下来，那谁受得了？整条公路可能都是追尾和堵塞状况了。 但是，车速较慢的时候，我们目前的毫米波雷达也是可以识别车道上静止车辆的。这里会引出下一个疑问，为什么车速较慢的时候又可以呢？ 这方面我得联想一下，大家也可以一起思考一下，结合刚才所说的追踪活动中车辆的特点来说，可能会悟出答案。为什么系统可以分辨前方活动中的车辆？因为活动中的物体有持续的活动轨迹，也就是说它会相对长时间地出现在雷达数据中，可以被区分为一个活动中的物体。而我在思考，车速慢的情况下前方一台静止车辆暴露在雷达中的时间相对较长，也能形成一个轨迹判断。而且距离的数据也更为精确详尽，结果里面路牌和一台车的数据就不可能类似甚至一样了，弥补了“看不清”这个缺点，这样也有助于系统进行判断。 另外，对于系统决策来讲，车速快的时候，要在疑似物体前停下来需要紧急刹车，但因为误判机率较大，更不敢轻易进行制动刹车了，一旦误判进行刹车造成的结果同样是“事故级”的。反之慢速情况下则有条件采用缓缓降速，同时也有距离逐渐获得更清晰数据进行判定。 而目前的毫米波雷达的能力边界，还有一点是对于尺寸小的物体，例如行人，在车速快的时候也是分辨能力不足的。 说到这里，我们可能会想到，其实按道理同时还有视觉系统在对这种物体进行分辨啊？确实是，但恰恰对于视觉系统来讲静止物体的剥离更为麻烦，例如之前经常被提及前方横着的大货柜，就很难和远处的大山进行区分开，所以特斯拉也会撞上去。 三、目前毫米波雷达的价值所在 即便如此，毫米波雷达还是非常有价值的，要不然它也不会成为目前大部分汽车的标配设备，足够应付目前的 ACC 自适应巡航的要求，而且刚才也说到在车速不快的情况下，毫米波雷达数据也能让系统分辨出车道上的静止物体，只不过需要更多的比对和辨认，上述所讲的能力边界主要是体现在高速情况下。另外，毫米波雷达是实现 ACC 能力的设备里面成本相对较低的选择，可以大批量产，所以也令目前无数 10 多万的车型均能标配，也可以染指到 10 万以下的车型。 目前毫米波雷达主要是两种规格，分别是 24GHz、77GHz 两种频率波段。简单来讲，24GHz 主要负责短距离的探测，所以经常被用于车身侧面和车尾的探测需要，而 77GHz 则是负责远距离探测，车头的 ACC 自适应巡航主要依赖这种规格的毫米波雷达。毫米波雷达对于激光雷达来讲也有它的优势，除了成本相对低之外，毫米波雷达其实穿透力更强，不太受天气影响，在雨雾，烟尘下都衰减较少。 而大家最近也都逐步了解到，激光雷达的极大优势在于可以实时对环境进行 3D 建模，这种高精度的数据令系统能分辨清楚前方各种物体的关系和动静情况。对于毫米波雷达来讲，要实现类似能力就需要再进一步，迈向最近也开始被经常提及的 4D 毫米波雷达的阶段。 四、新一代的 4D 毫米波雷达能耐如何？ 对这个新生事物目前同样了解得不多，还没能通过实际装车的应用来感受过它的威力，但从网上搜索的资料看，它有以下几个优势（根据网上资料整理）： 1、最远距离的探测 有可能是目前所有传感器里面实现最远距离探测的设备，而且更可能是整个系统里面第一个发现危险的设备，通过它再把摄像头或者激光雷达引导到重点关注的感兴趣区域。 2、具有获取环境中物体的大小，位置和速度的数据，当然也包括高度的数据 简单来讲就是可以对环境成像，构建实时 3D 模型的能力，这个看上去能追平激光雷达的功效。自然也无需担心开始所说的分不清究竟是头顶上的桥梁还是路面的一台车的问题。 3、成本比激光雷达低 至于 4D 这个词，其实源于对这类设备的概念是带来第四维空间的能力。我觉得比较抽象，看了对此的描述，我觉得意思是指原有 3D 模型场景的情况下，增加了时间维度数据，按照网上一篇介绍文的说法是：我们可以分辨一台以时速 80 公里行驶的汽车以及一辆时速 200 公里的摩托车，摩托车在更远的距离外而且是小物体，对于摄像头和激光雷达都更为困难。但我个人觉得，激光雷达通过它的实时 3D 场景分析，也是应该可以做到同样的能力。 从目前字面资料上看，毫米波雷达如果进化到 4D 毫米波，似乎是可以取代激光雷达的？或者说并非相互取代的关系，而是日后协作的关系？目前仅是纸上谈兵，我相信这个行业最终会将它们安排到最适合的岗位上，然后给予我们的就是一个价目清单。我们不需要为工程人员的事情过多操心，最后最伤脑筋的，主要还是自己钱包的问题 😂😂😂 ！！！