4D毫米波雷達(dá)的問世，有潛力為自動(dòng)駕駛技術(shù)帶來(lái)一場(chǎng)革命性的變革。

IEEE Spectrum 雜志報(bào)道，Steradian Semiconductors 公司的創(chuàng)始人瞄準(zhǔn)了自動(dòng)駕駛汽車技術(shù)市場(chǎng)中的一個(gè)空白，并利用他們的專業(yè)知識(shí)來(lái)填補(bǔ)這一空缺。

在2016年成立了這家無(wú)晶圓半導(dǎo)體初創(chuàng)公司之前，創(chuàng)始人曾在多家知名科技公司擔(dān)任要職，負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)適用于藍(lán)牙、GPS、LTE蜂窩網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線局域網(wǎng)等大眾市場(chǎng)無(wú)線電技術(shù)的芯片組。他們意識(shí)到，通過運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)，如半導(dǎo)體和先進(jìn)加工技術(shù)，可以制造出復(fù)雜的雷達(dá)芯片，從而獲取物體的形狀、大小和類型等信息。

創(chuàng)始人相信，通過雷達(dá)芯片和處理器的協(xié)同作用，自動(dòng)駕駛汽車能夠獲取與傳統(tǒng)技術(shù)相當(dāng)，甚至更大量的信息。

「我們?cè)谑袌?chǎng)研究和文獻(xiàn)調(diào)研方面做了大量工作，包括查閱IEEE出版物，發(fā)現(xiàn)雷達(dá)在汽車行業(yè)的應(yīng)用前景廣闊，」IEEE高級(jí)成員、公司首席技術(shù)官兼聯(lián)合創(chuàng)始人Apu Sivadas表示。「雷達(dá)回波中蘊(yùn)含著豐富的隱藏信息，而我們認(rèn)為目前自動(dòng)駕駛汽車所采用的技術(shù)未能充分利用這些信息。」

Steradian公司總部位于印度班加羅爾，他們開發(fā)了4D毫米波成像雷達(dá)系統(tǒng)和配套的小型MIMO（多輸入、多輸出）收發(fā)器芯片組。

「汽車傳感器技術(shù)正迅速發(fā)展。我們希望利用雷達(dá)技術(shù)實(shí)現(xiàn)更多可能性，」Sivadas補(bǔ)充說(shuō)。

在自動(dòng)駕駛汽車中，傳統(tǒng)的毫米波雷達(dá)已經(jīng)用于測(cè)量目標(biāo)與車輛之間的距離、相對(duì)速度和方位等基本信息，這類雷達(dá)通常被稱為3D毫米波雷達(dá)。而4D毫米波雷達(dá)則在此基礎(chǔ)上增加了對(duì)高度信息的探測(cè)能力，通過時(shí)間維度上的測(cè)量，它可以確定物體的垂直位置。

Steradian公司的命名靈感便來(lái)自于立體角的單位——球面度，它象征著公司產(chǎn)品的高分辨率和對(duì)空間感知能力的追求。Sivadas解釋道，公司的核心產(chǎn)品是一個(gè)16通道的MIMO集成芯片，該芯片能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)目標(biāo)距離、速度、仰角和方位角的精準(zhǔn)追蹤。

4D成像雷達(dá)系統(tǒng)由兩部分構(gòu)成：一是用于發(fā)送和接收信號(hào)的收發(fā)器，另一部分則是將信號(hào)轉(zhuǎn)換為圖像的成像/處理芯片。

Steradian提供的是基于最先進(jìn)的28納米CMOS工藝的芯片，為4D傳感器提供動(dòng)力。Sivadas指出，在市場(chǎng)上，Steradian的收發(fā)器以其高輸出功率、低噪聲和極小的失真度而脫穎而出。

該雷達(dá)系統(tǒng)的工作頻率位于76至81 GHz的頻段，除了應(yīng)用于自動(dòng)駕駛汽車外，還能用于智能交通系統(tǒng)。例如，該設(shè)備可以安裝在高速公路或交叉路口，用于監(jiān)控交通流量、自動(dòng)控制交通信號(hào)燈或監(jiān)測(cè)車輛速度。

Steradian已經(jīng)為其技術(shù)提交了26項(xiàng)美國(guó)專利申請(qǐng)，并獲得了9項(xiàng)專利。Sivadas強(qiáng)調(diào)，「我們是一家提供端到端產(chǎn)品的公司。」他們涉足雷達(dá)技術(shù)的多個(gè)環(huán)節(jié)——包括天線設(shè)計(jì)、雷達(dá)半導(dǎo)體芯片組、信號(hào)處理軟件，并負(fù)責(zé)整個(gè)產(chǎn)品架構(gòu)的開發(fā)。

「汽車行業(yè)正在考慮將4D雷達(dá)傳感器應(yīng)用于自動(dòng)駕駛汽車。」Sivadas認(rèn)為，成像裝置的大規(guī)模生產(chǎn)成本與現(xiàn)有傳統(tǒng)雷達(dá)相當(dāng)，這有助于其在市場(chǎng)上的普及。

4D毫米波雷達(dá)技術(shù)在某種意義上是對(duì)3D毫米波雷達(dá)的進(jìn)一步發(fā)展。與激光雷達(dá)技術(shù)相比，4D毫米波雷達(dá)的成本僅為其10%-20%，且在雨霧等惡劣天氣條件下仍能保持良好的偵測(cè)性能，而激光雷達(dá)則可能受到這些因素的影響。

隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，4D毫米波雷達(dá)的應(yīng)用比例預(yù)計(jì)將逐步上升。據(jù)Yelo預(yù)測(cè)，到2027年，全球4D毫米波雷達(dá)市場(chǎng)的規(guī)模將達(dá)到35億美元。

目前，這一領(lǐng)域已經(jīng)吸引了眾多參與者，包括傳統(tǒng)的行業(yè)巨頭如Continental、Bosch、Hella、Denso、Aptiv和Veoneer，以及新興企業(yè)如Ainstein、Arbe、Oculii、RFIsee和Vayyar等。在中國(guó)，華為、華域、福瑞泰克、森思泰克、楚航科技和威孚科技等公司也在積極布局該領(lǐng)域。

Sivadas透露，Steradian的智能交通系統(tǒng)原型正在大約20家公司中進(jìn)行測(cè)試。通過最近建立的合作伙伴關(guān)系，該公司已經(jīng)開始通過銷售系統(tǒng)獲得收入。今年2月，Steradian與移動(dòng)公司偉世通簽署了一項(xiàng)合作協(xié)議，共同生產(chǎn)增強(qiáng)型先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)。3月，Steradian又與Astra Microwave Products簽署了一份生產(chǎn)雷達(dá)模塊用于交通管理系統(tǒng)的合作協(xié)議。

Sivadas表示，「我們已經(jīng)為大型公司完成了許多相似的功能，包括產(chǎn)品定義、架構(gòu)設(shè)計(jì)、功能實(shí)現(xiàn)、市場(chǎng)領(lǐng)先功能的添加、人員招聘以及能力建設(shè)等。」

與其他初創(chuàng)公司一樣，Steradian也面臨著資金籌集的挑戰(zhàn)。在成立的最初三年里，該公司主要依靠自籌資金。目前，Steradian已經(jīng)吸引了幾位投資者，他們來(lái)自風(fēng)險(xiǎn)投資家和一些對(duì)汽車傳感技術(shù)感興趣的科技公司。

Sivadas指出，「如何讓最初的投資者對(duì)我們的理念產(chǎn)生信心，是我們面臨的最大挑戰(zhàn)。」