改进驾驶员辅助系统的“眼睛”，已经超出了单纯的摄像头和激光雷达的范畴，还包括开发能够处理复杂驾驶场景的新型传感器，也就是汽车行业所说的L4级自动驾驶，即“高水平”自动驾驶。
据麦姆斯咨询报道，以色列传感器专家Vayyar Imaging（以下简称“Vayyar”）就是开发L4级自动驾驶传感器的厂商之一。Vayyar瞄准ADAS的XRR平台是一款单芯片4D成像雷达，其测量距离可达300米。该4D成像雷达芯片还提供180°视场角，无需外部处理器即可工作。
4D成像雷达芯片的“4D”特性指的是该芯片能够测量距离、相对速度，以及物体的方位和相对于道路的高度。
Vayyar副总裁兼汽车部门负责人Ian Podkamien在采访中表示：“48天线MIMO阵列支持该新平台，同时该平台也符合AEC-Q100标准和ASIL-B标准。RFIC的多功能性消除了对激光雷达等外部传感器的需求，这样不仅降低了布线成本，还降低了功耗和集成工作。”
多量程XRR芯片工作在76GHz~81GHz的雷达波段，能够区分静态障碍物，如分隔物、路缘石、停放的车辆、移动的车辆以及其他障碍。
在停车场等低速环境中，该雷达芯片可利用超短程和短程雷达成像检测，来扫描周围的行人和障碍物。在更远距离情境中，该雷达芯片可实现ADAS应用，如自适应巡航控制、盲点检测、碰撞预警、交叉交通警报以及自动紧急制动等。
Vayyar的XRR芯片主板（来源：Vayyar）
4D成像雷达也是夜间传感器
雷达的最基本形式是发射信号并测量物体反射的信号，以显示物体的存在和距离。雷达通过发送某特定频率的信号，然后系统分析返回信号的特征。对于雷达与ADAS来说，二者间的差异包括可能的多普勒效应，以及决定了障碍物的位置、距离和速度。
基于集成电路学，雷达也能扫描周围环境。因此，雷达已经成为防撞等应用的关键传感器，凭借其可在黑暗和不利的天气条件下工作，以及相对经济等优势特征。
Podkamien表示，新款4D成像雷达可以提供更多信息，提供近500个虚拟通道（与传统雷达的单通道完全不同）。Vayyar的单芯片4D成像雷达预计将于2023年集成到汽车中，将在从驾驶舱监控系统、儿童存在检测到安全带提醒、侵入者警报等ADAS应用中发挥着越来越大的作用。
4D成像雷达与摄像头和激光雷达的不同，表现在能够在雾、暴雨和夜间等任何条件下工作。4D成像雷达的测量距离更远，满足了更高水平自动驾驶的需求。同时雷达还能捕捉多普勒频移，以检测物体是向车辆方向移动还是远离车辆。
4D成像雷达与摄像头和激光雷达的不同，还表现在利用回声定位和飞行时间（ToF）测量原理扫描周围环境。除300米测量距离外，在成像非常困难的暴雪天，雷达也表现良好。
4D传感器使用时间变量来分析3D环境的高度。这样可以帮助探测和识别道路上的静止物体。
如果能够以更高的精度和清晰度扫描车辆周围的路边环境，车载电子设备就能够解释更多的数据，这就要求ADAS应用具有更高的处理速度。Vayyar断言，这样的结果将更为可靠。
另外，Vayyar的“片上雷达（radar-on-chip）”还集成了内置DSP和MCU，可用于实时信号处理，无需外部CPU。
4D成像雷达符合NCAP规范的要求
最新的欧洲新车评价规范（NCAP）要求改进对行人的检测。Vayyar表示，该平台支持9种不同的欧洲NCAP ADAS要求，用于保护行人、自行车骑手和摩托车骑手。
“不再需要为每一项功能安装对应的传感器，也不再需要昂贵的车载激光雷达和摄像头。”Podkamien表示，“只要一颗芯片就足够，即可满足所有欧洲NCAP 2023和2025的要求。”
为了实现更高级别的自动驾驶，达到驾驶员完全不用直接控制车辆的程度，就需要开发能够提供360°实时视角的传感系统。开发这些能力就需要在半导体技术、射频系统操作和信号处理等领域不断创新，Vayyar表示，这款4D成像雷达芯片在全球数首创。
延伸阅读：
《激光雷达产业及核心元器件-2020版》
《飞行时间（ToF）传感器技术及应用-2020版》
《传感应用的VCSEL技术及市场-2021版》
