近年來，毫米波雷達被廣泛應(yīng)用在高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）中，再度成為了零部件供應(yīng)商們的焦點戰(zhàn)場。ADAS系統(tǒng)需要多種傳感器配合工作，毫米波雷達由于其眾多優(yōu)勢，成為ADAS不可或缺的核心傳感器，也是自動駕駛和無人駕駛的關(guān)鍵傳感器。

在自動駕駛傳感器領(lǐng)域，看上去有些沉寂的毫米波雷達開始變得熱門。雖然毫米波雷達可能不如攝像頭滲透率高，也不如自帶光環(huán)的激光雷達那樣未來感十足，但在自動駕駛領(lǐng)域，毫米波雷達也越來越不可或缺。相比昂貴的激光雷達，毫米波雷達無疑更接地氣，更能應(yīng)對復(fù)雜多變的天氣條件，在技術(shù)上也較為成熟。

0124GHz和77GHz毫米波雷達

毫米波實質(zhì)上就是電磁波，頻率為30-300GHz（波長1-10mm）。毫米波雷達就是指工作頻段在毫米波頻段的雷達，測距原理跟一般雷達一樣，也就是把無線電波(雷達波)發(fā)出去，然后接收回波，根據(jù)收發(fā)之間的時間差測得目標的位置數(shù)據(jù)。毫米波雷達就是這個無線電波的頻率是毫米波頻段。

毫米波雷達具有探測性能穩(wěn)定、作用距離較長、環(huán)境適用性好等特點。與超聲波雷達相比，毫米波雷達具有體積小、質(zhì)量輕和空間分辨率高的特點。與紅外、激光、攝像頭等光學(xué)傳感器相比，毫米波雷達穿透霧、煙、灰塵的能力強，具有全天候全天時的特點。

目前主流使用的車載毫米波雷達按照其頻率不同，主要可分為兩種：24GHz和77GHz。

24GHz頻段，能夠?qū)崿F(xiàn)的ADAS功能有盲點檢測、變道輔助等，在自動駕駛系統(tǒng)中常用于感知車輛近處的障礙物，為換道決策提供感知信息。因為偵測距離不夠遠，因此大部分用來做盲區(qū)、障礙物的偵測。

77GHz頻段，性能良好，最大檢測距離可以達到160米以上，因此常被安裝在前保險杠上，正對汽車的行駛方向。長距離雷達能夠用于實現(xiàn)緊急制動、高速公路跟車等ADAS功能，同時也能滿足自動駕駛領(lǐng)域，對障礙物距離、速度和角度的測量需求。

2005-2013年，歐盟將24GHz、79GHz作為車載毫米波雷達的頻譜，而美國使用24GHz、77GHz頻帶，日本選用了60-61GHz的頻段。隨著世界范圍內(nèi)76-77GHz毫米波雷達的廣泛應(yīng)用，日本也逐漸轉(zhuǎn)入了79GHz毫米波雷達的開發(fā)中。各大國的車載雷達頻段主要集中在在23-24GHz、60-61GHz和76-77GHz(79GHz)3個頻段，而世界各國對毫米波車載雷達頻段使用的混亂情況使得汽車行業(yè)車載雷達的發(fā)展受到了限制。

從我國的情況看，無線電主管部門對車載雷達的頻率劃分一直在積極推進之中。2005 年，原信息產(chǎn)業(yè)部就發(fā)布了《微功率(短距離)無線電設(shè)備的技術(shù)要求》，將76-77GHz頻段規(guī)劃給了車輛測距雷達使用。此后，工業(yè)和信息化部于2012年發(fā)布了《關(guān)于發(fā)布24GHz頻段短距離車載雷達設(shè)備使用頻率的通知》(工信部無〔2012〕548 號)，將24.25-26.65GHz頻段規(guī)劃用于短距離車載雷達業(yè)務(wù)的頻率。

2015年，日內(nèi)瓦世界無線電通信大會將77.5-78.0GHz頻段劃分給無線電定位業(yè)務(wù)，以支持短距離高分辨率車載雷達的發(fā)展，從而使76-81GHz都可用于車載雷達，為全球車載毫米波雷達的頻率統(tǒng)一指明了方向。

02毫米波雷達與激光雷達

無人駕駛技術(shù)想要真正上路行駛，最關(guān)鍵的技術(shù)難點就在于汽車如何能對現(xiàn)實中復(fù)雜的交通狀況了如指掌，這樣一來就必須使用雷達裝置?，F(xiàn)階段主流無人駕駛研發(fā)技術(shù)中，都選擇了激光雷達，而一向“不走尋常路”的馬斯克選擇使用毫米波雷達。那么，兩種類別的雷達技術(shù)究竟有什么區(qū)別？

激光雷達主要是通過發(fā)射激光束，來探測目標的位置、速度等特征量。車載激光雷達普遍采用多個激光發(fā)射器和接收器，建立三維點云圖，從而達到實時環(huán)境感知的目的。從當前車載激光雷達來看，機械式的多線束激光雷達是主流方案。激光雷達的優(yōu)勢在于其探測范圍更廣，探測精度更高。但是，激光雷達的缺點也很明顯：在雨雪霧等極端天氣下性能較差，采集的數(shù)據(jù)量過大，價格十分昂貴。目前百度和谷歌無人駕駛汽車車身上的64位激光雷達，售價高達70萬元人民幣。激光發(fā)射器線束的越多，每秒采集的云點就越多，探測性能也就更強。然而線束越多也就代表著激光雷達的造價就更加昂貴，64線束的激光雷達價格是16線束的10倍。作為ADAS不可或缺的核心傳感器類型，毫米波雷達從上世紀起就已在高檔汽車中使用，技術(shù)相對成熟。毫米波的波長介于厘米波和光波之間，因此毫米波兼有微波制導(dǎo)和光電制導(dǎo)的優(yōu)點，且其引導(dǎo)頭具有體積小、質(zhì)量輕和空間分辨率高的特點。此外，毫米波導(dǎo)引頭穿透霧、煙、灰塵的能力強，相比于激光雷達是一大優(yōu)勢。而毫米波雷達的缺點也十分直觀，探測距離受到頻段損耗的直接制約（想要探測的遠，就必須使用高頻段雷達），也無法感知行人，并且對周邊所有障礙物無法進行精準的建模。受益于技術(shù)相對成熟，毫米波雷達在單價方面，只能算是激光雷達的九牛一毛，單體價格大約在100美元左右。并且車載毫米波雷達的市場需求也相對更多，帶來的規(guī)模效益有望進一步拉低成本。

03

毫米波雷達的發(fā)展歷程

毫米波雷達的研制是從上世紀40年代開始的，50年代美國出現(xiàn)了用于機場交通管制和船用導(dǎo)航的毫米波雷達，但由于功率效率低，傳輸損失大，發(fā)展受到限制。

60年代，美國交通部NHTSA對毫米波雷達和制動系統(tǒng)做了組合系統(tǒng)的驗證研究，毫米波雷達開始在車載領(lǐng)域中應(yīng)用。

1973年，德國的AEG Telefunken和Bosch公司共同開始投資研究汽車防撞雷達技術(shù)，由于價格昂貴沒有后續(xù)發(fā)展。

70年代中后期，毫米波技術(shù)得到很大的發(fā)展，在功率源、高增益天線、集成電路等方面取得進步，并首先應(yīng)用于軍事系統(tǒng)中，如直升機、防空系統(tǒng)、導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)等。

80年代初期，美國許多著名大學(xué)、研究機構(gòu)以及幾百家企業(yè)逐漸開始投入毫米波雷達技術(shù)研究，毫米波雷達進入高速發(fā)展期。

1986年，歐洲在“歐洲高效安全交通系統(tǒng)計劃（PROMETHEUS)”指導(dǎo)下重新開始了車載毫米波雷達的研制。

80年代后期，關(guān)于汽車毫米波防撞雷達研究開始活躍起來，單脈沖和連續(xù)調(diào)制波兩種體制的雷達已在美、日、歐汽車中廣泛應(yīng)用。

1992年，美國交通部門在灰狗公交車上安裝了1500套毫米波雷達，到1993年取得了立竿見影的效果，交通事故發(fā)生率下降了25%。

1999年，奔馳率先開始在級轎車上就用77GHz自主巡航控制系統(tǒng)（ACC）。

進入21世紀以來，隨著汽車市場需求及技術(shù)進步，車載毫米波雷達進入蓬勃發(fā)展時期。

04

全球毫米波雷達競爭態(tài)勢

從競爭格局來看，全球毫米波雷達市場被博世（Bosch）、大陸集團（Continental）、天合汽車集團（TRW）、法雷奧（Valeo）、海拉（Hella）、德爾福（Delphi）、電裝（Denso）、奧托立夫（Autoliv）、富士通（Fujitsu）等廠商分享。中國24GHz雷達市場主要由法雷奧（Valeo）、海拉（Hella）和博世（Bosch）主導(dǎo)，合計出貨量占總出貨量的60%以上；中國77GHz雷達主要由大陸集團（Continental）、博世（Bosch）和德爾福（Delphi）主導(dǎo)，合計出貨量約占總出貨量的80%。

創(chuàng)立于1886年的德國博世（Bosch）集團已經(jīng)走過了130年多年的歷史，主要從事汽車與智能交通技術(shù)、工業(yè)技術(shù)、消費品和能源以及建筑技術(shù)等產(chǎn)業(yè)，是全球第一大汽車技術(shù)供應(yīng)商。1995年博世首次量產(chǎn)MEMS傳感器，如今擁有超過1000項MEMS相關(guān)的專利。博世每年投入研發(fā)資金4億歐元，研發(fā)自動駕駛所需的幾乎全部傳感器，包括攝像頭、毫米波雷達、激光雷達和高精度地圖。博世在全球毫米波雷達供應(yīng)商排行榜上高居第一，主要提供長距雷達和中距雷達。Bosch的毫米波雷達主要以77GHz為主。

德國大陸（Continental）集團創(chuàng)始于1871年，也是一家具有百年歷史的跨國性企業(yè)集團，世界領(lǐng)先的汽車配套產(chǎn)品供應(yīng)商之一。大陸集團主要從事汽車輪胎生產(chǎn)，也涉足剎車和汽車系統(tǒng)的制造，2006年收購美國摩托羅拉公司的汽車電子事業(yè)部，2007年并購德國西門子威迪歐汽車股份公司，從而踏足汽車電子化產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。大陸集團在毫米波雷達領(lǐng)域與博世并駕駛齊驅(qū)，兩家公司毫米波雷達的市場份額超過40%。大陸集團在毫米波雷達產(chǎn)品方面既有24GHz也有77GHz，是戴姆勒集團 77G 毫米波雷達的主要供應(yīng)商，產(chǎn)品系列包括 ARS300,ARS400,SRR200 三種。

德國海拉（Hella）集團是24GHz毫米波雷達傳感器領(lǐng)域的重要力量，早在2005年，海拉就將其第一代24GHz毫米波雷達傳感器投入批量生產(chǎn)。該類型雷達是輔助駕駛系統(tǒng)的重要傳感設(shè)備，具備探測距離遠、精度高且低成本等特點。德爾福（Delphi）是全球領(lǐng)先的汽車與汽車電子零部件及系統(tǒng)技術(shù)供應(yīng)商，產(chǎn)品幾乎涵蓋了現(xiàn)代汽車零部件工業(yè)的主要領(lǐng)域，為客戶提供全面的產(chǎn)品與系統(tǒng)解決方案。德爾福公司在1995年以前是通用汽車公司的零部件子公司，1995年與通用分家之后，德爾福成為一家完全獨立的公司，并且在世界范圍內(nèi)處于領(lǐng)先地位。德爾福的毫米波雷達以77GHz為主，采用較為傳統(tǒng)的硬件方案，成本比較高，性能不俗。

奧托立夫（Autoliv）是一家瑞典企業(yè)，成立于1956年， 主要產(chǎn)品為汽車電子安全系統(tǒng)，座椅安全帶系統(tǒng)以及電子控制單元，汽車方向盤系統(tǒng)等。目前在世界上28個國家有80多家生產(chǎn)工廠，同時有20個碰撞試驗中心，及13個全球研發(fā)中心。隨著自動駕駛的發(fā)展，奧托立夫在主動安全電子市場細分為三個部分：剎車系統(tǒng)(Braking)，主動安全系統(tǒng)(包括雷達、LIDA、攝像頭、ECU、駕駛輔助、駕駛員監(jiān)測等)，約束控制和感知。奧托立夫同時提供24G和77G毫米波雷達產(chǎn)品。

日本電裝（DENSO）公司是世界汽車零部件及系統(tǒng)的頂級供應(yīng)商，其生產(chǎn)的24GHz亞毫米波汽車后方及側(cè)面雷達傳感器，以幫助提升車輛的安全系統(tǒng)。這款傳感器應(yīng)用于2018款豐田凱美瑞車型上。

美國傲酷（Oculii）公司是一家提供毫米波雷達及其解決方案的公司，在全球首創(chuàng)了車載4D雷達及高清點云成像雷達。2015年下半年，傲酷推出了世界上第一款商用的24G 4D雷達，針對智能交通應(yīng)用。2017年下半年，傲酷又推出了77G的4D雷達。目前已經(jīng)開始小規(guī)模量產(chǎn)，接下來準備在國內(nèi)進行大規(guī)模車規(guī)量產(chǎn)。由于采用了TI的CMOS單芯片解決方案，其77G 4D雷達可以做到火柴盒大小，是ABCD雷達的一半大小。

05

國內(nèi)主要毫米波供應(yīng)商

隨著ADAS市場滲透率快速提升，國內(nèi)核心零部件的毫米波雷達市場需求也進入快速上升通道。根據(jù)市場研究機構(gòu)Plunkeet Research預(yù)測，按國內(nèi)ADAS滲透率2020年達到30％估算，每套ADAS需要4個短距毫米波雷達和1個長距毫米波雷達，屆時整個車載毫米波雷達的需求總量會達7000萬個。

雖然歐美老牌勁旅已經(jīng)在毫米波雷達市場量產(chǎn)、銷售多年，但是面向更為廣闊的 ADAS，以及新興的全自動駕駛市場，國內(nèi)毫米波雷達行業(yè)的新興勢力也在不斷冒頭。他們甚至帶來了更為先進的雷達技術(shù)以及更加適應(yīng)于未來汽車行業(yè)發(fā)展的毫米波雷達產(chǎn)品。在歐美大廠壟斷的今天，國內(nèi)毫米波雷達企業(yè)開始發(fā)出自己的聲音。目前國內(nèi)市場上24GHz毫米波雷達的產(chǎn)品體系已經(jīng)相對成熟，供應(yīng)鏈已經(jīng)相對穩(wěn)定，24GHz的核心芯片射頻芯片能從英飛凌、飛思卡爾等芯片供應(yīng)商獲得。但是，目前在全球范圍內(nèi)77GHz毫米波雷達芯片并沒有穩(wěn)定的供應(yīng)體系，由于相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)與合作協(xié)議的原因，英飛凌、飛思卡爾、意法半導(dǎo)體等芯片商對中國并沒有放開77GHz雷達芯片的供應(yīng)，因此國內(nèi)77GHz毫米波雷達的開發(fā)受到一些限制。國內(nèi)毫米波雷達在過去兩三年迎來創(chuàng)業(yè)熱潮，逐漸進入優(yōu)勝劣汰的局面。第一批做毫米波雷達的創(chuàng)業(yè)企業(yè)，團隊往往是科研背景、軍工背景或供應(yīng)商跳槽創(chuàng)業(yè)背景。比如海歸派森思泰克、杭州智波等；科研院所派行易道、南京隼眼、蘇州安智、蘇州豪米波等；實業(yè)轉(zhuǎn)型派深圳安智杰、深圳承泰、湖南納雷等。24GHz 陣營：蕪湖森思泰克是一家成立于2015年的毫米波雷達公司，產(chǎn)品涵蓋安防、交通、無人機以及汽車。公司主創(chuàng)始人秦屹博士在英國從事雷達研發(fā)和制造十余年，2013年回國創(chuàng)業(yè)，團隊中90%以上為碩士以上學(xué)歷，80%具有軍工背景。在車載雷達領(lǐng)域，目前已經(jīng)有24GHz、77GHz、79GHz三個頻段的多個產(chǎn)品。其中24Ghz的側(cè)后向雷達已經(jīng)拿到自主乘用車品牌長豐獵豹的前裝訂單。

杭州智波科技成立于2015年底，由幾位德國海歸博士創(chuàng)立，專注于研發(fā)高級駕駛輔助系統(tǒng)及無人駕駛系統(tǒng)中的核心器件，是國內(nèi)獨家掌握車載毫米波雷達整套核心技術(shù)的公司。目前，智波科技已推出 24GHz 民用雷達產(chǎn)品，主要應(yīng)用在無人機當中，并曾在自動駕駛汽車上進行緊急制動的實測。77GHz 的毫米波雷達產(chǎn)品還處在研發(fā)階段。

蘇州豪米波技術(shù)有限公司成立于2016年4月,是一家以中組部“國家千人計劃專家”白杰教授、前中科院研究員、海外回國汽車專家為核心組建的高科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型企業(yè)。在車用毫米波雷達傳感器方面，目前蘇州豪米波公司已實現(xiàn)24GHz毫米波雷達的量產(chǎn)，其中前裝市場預(yù)計2018年第四季度將啟動，后裝市場通過多家渠道已實現(xiàn)200套/月的銷量。同時加速量產(chǎn)77-81GHz下一代超寬帶毫米波雷達，有望實現(xiàn)彎道超車。

湖南納雷科技有限公司成立于2012年，專注于毫米波智能傳感器和雷達系列產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。納雷科技建有完整的科研體系和陣容強大的科研隊伍，在毫米波雷達、智能天線等領(lǐng)域開展深入研究，已有24GHz/77GHzMMIC和系列化傳感器以及SRR、LRR電掃描雷達，滿足汽車主動安全和自動駕駛應(yīng)用，其主要優(yōu)勢在于中段距離的已經(jīng)產(chǎn)品化。深圳安智杰科技是一家以毫米波雷達傳感器為核心產(chǎn)品，專注于傳感器智慧化應(yīng)用的高科技公司。作為中國本土最早擁有毫米波雷達傳感器核心研發(fā)技術(shù)、完整設(shè)計能力和經(jīng)驗數(shù)據(jù)累積的公司之一，安智杰全自主研發(fā)出領(lǐng)先的24 GHZ和77GHz毫米波雷達傳感器等產(chǎn)品，并獲得諸多技術(shù)專利認證。77GHz 陣營：

北京行易道創(chuàng)立于2014年，創(chuàng)始人趙捷是中科院電子所的博士，創(chuàng)業(yè)前在中科院電子所從事雷達技術(shù)開發(fā)。2015 年 9 月，行易道成功自主開發(fā)了第二代 77GHz 毫米波雷達樣品?，F(xiàn)階段行易道已經(jīng)研發(fā)出國內(nèi)首個民用 77GHz 汽車雷達以及基于 SAR 的 79GHz 汽車雷達 ，其中非常貼近主流市場的 77GHz 中近程雷達開始量產(chǎn)。目前，行易道出品的77GHz防撞雷達，已經(jīng)裝配在北汽的無人車上，是我國第一家和主機廠合作的毫米波雷達公司。

南京隼眼科技始創(chuàng)于2015年4月，專注于77GHz車載毫米波雷達技術(shù)研究與應(yīng)用，對于汽車主動安全駕駛信息系統(tǒng)、汽車輔助自動駕駛系統(tǒng)進行開發(fā)。2015年8月，隼眼科技與國內(nèi)唯一的研究室——東南大學(xué)毫米波國家重點實驗室，成立了汽車技術(shù)聯(lián)合研究中心，專門針對77GHz毫米波雷達展開研究。沈陽承泰科技成立于2015年，致力于無線測試、智能汽車產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)及器件研發(fā)，核心成員基本上是來自于華為。在ADAS雷達領(lǐng)域，沈陽承泰團隊在77G毫米波雷達上取得突破，于2016年正式上市，憑借“CTLRR-100 77G毫米波防撞雷達”榮獲2016年度汽車電子科學(xué)技術(shù)突出創(chuàng)新產(chǎn)品獎。

北京木牛領(lǐng)航科技有限公司成立于2015年，擁有美國堪薩斯和中國北京兩個研發(fā)中心。團隊擁有10年以上雷達研發(fā)經(jīng)驗，曾在中國，美國，歐洲完成多項全球領(lǐng)先的雷達系統(tǒng)設(shè)計。木?？萍紝Ｗ⒂诤撩撞ɡ走_的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品落地，于2017年9月正式發(fā)布3款領(lǐng)先的下一代77G汽車毫米波雷達產(chǎn)品，為ACC、AEB、BSD、LCA以及自動駕駛提供配套產(chǎn)品和完整方案。

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結(jié)語

未來，無論是高級輔助駕駛系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，還是無人駕駛行業(yè)，毫米波雷達都會是汽車最核心的傳感器之一。雖然國產(chǎn)毫米波雷達技術(shù)才剛剛起步，力量還薄弱，但可喜的是，涌現(xiàn)出一批勇敢的創(chuàng)業(yè)者，他們正在努力探索，實現(xiàn)突破，并已經(jīng)取得成功。期待國產(chǎn)毫米波雷達芯片并車載應(yīng)用，使我國汽車毫米波雷達產(chǎn)業(yè)擺脫受制于人的局面。