仿生雷達才是自動駕駛的最優(yōu)解

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/吳子鵬）根據(jù)羅蘭貝格的預(yù)測數(shù)據(jù)，2020年全球自動駕駛車端系統(tǒng)的市場規(guī)模預(yù)計達到1138億美元，到2030年市場規(guī)模將達到5000億美元。另外根據(jù)IHS Markit發(fā)布的《中國自動駕駛市場和未來出行市場展望》報告，僅中國市場的共享出行市場到2030就將達到2.25萬億元，其中自動駕駛出租車將占到共享出行市場一半以上，市場規(guī)模預(yù)計超過1.3萬億元。

可以看出，各項預(yù)測對于自動駕駛的未來都抱有很大的期望。從目前廠商的實現(xiàn)路徑來看，自動駕駛在硬件架構(gòu)上主要分為兩派，一方是以特斯拉為首的純視覺派；另一方則是大多數(shù)廠商在走的傳感器融合派。

特斯拉創(chuàng)始人兼CEO馬斯克此前曾表示，特斯拉發(fā)布了基于純視覺系統(tǒng)的全自動駕駛FSD beta V9.0改進版本，從2021年6月開始，特斯拉北美市場的Model 3和Model Y車輛的輔助駕駛AutoPilot系統(tǒng)中，將放棄使用雷達傳感器，轉(zhuǎn)而聚焦攝像頭視覺為中心的AutoPilot解決方案。

對于特斯拉的方式，很多廠商都認(rèn)為太過于激進，因此還是堅持繼續(xù)走傳感器融合這條路，在這其中一個重要的器件就是激光雷達。

從工作原理上看，激光雷達和傳統(tǒng)無線雷達沒有區(qū)別，即由雷達發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送一個信號，打到地面的樹木、道路、橋梁和建筑物上，引起散射，經(jīng)目標(biāo)反射后被接收系統(tǒng)收集，通過測量反射光的運行時間而確定目標(biāo)的距離。

激光雷達在自動駕駛中的作用，主要是3D/4D環(huán)境感知，探測車輛行駛過程中的路況和障礙物，把數(shù)據(jù)和信號傳遞給自動駕駛的大腦，再做出相應(yīng)的駕駛動作。

從產(chǎn)品類型來看，當(dāng)前的激光雷達主要分為機械式、固態(tài)式（MEMS）、光學(xué)相控陣式（OPA）和泛光面陣式（FLASH）。其中，泛光面陣式是當(dāng)前全固態(tài)激光雷達中最主流的技術(shù)，其原理也就是快閃，它不像MEMS或OPA的方案會去進行掃描，而是短時間直接發(fā)射出一大片覆蓋探測區(qū)域的激光，再以高度靈敏的接收器，來完成對環(huán)境周圍圖像的繪制。

不過，在美國汽車?yán)走_系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商Spartan Radar看來，無論是何種方式實現(xiàn)的激光雷達，應(yīng)用到自動駕駛領(lǐng)域都像是“分心的司機”。即將加入Spartan Radar董事會的David Siminoff指出：“遺憾的是，我們看到有證據(jù)表明，基于激光雷達的自動駕駛系統(tǒng)可能表現(xiàn)得像分心司機，這無法讓乘客放心?！?/p>

為此，Spartan Radar提出了一種仿生雷達的概念。仿生是指科學(xué)家通過對生物的認(rèn)真觀察和研究，模仿生物的某些結(jié)構(gòu)和功能來發(fā)明創(chuàng)造各種儀器設(shè)備，有的是模仿動物，有的是模仿植物。從某種意義上講，當(dāng)前的雷達也是一種仿生設(shè)計，仿照的是蝙蝠的回聲定位。

不過，Spartan Radar的做法顯然是更進一步的，該公司基于人工智能算法及仿生感知模型應(yīng)用，模擬人類的感知過程，以強化聚焦和情境感知，進而提升駕駛安全。

在具體的實現(xiàn)過程中，Spartan Radar認(rèn)為，為了利用仿生工程的力量，重要的是要超越有機材料以及它們的代表性的設(shè)計方案。雷達的有機設(shè)計原則是回聲定位。蝙蝠和海洋哺乳動物發(fā)出聲波，并利用反射回來的回聲來確定路徑中物體的范圍、大小、形狀、運動和速度。

Spartan Radar創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Nathan Mintz表示，“雖然激光雷達在初期展現(xiàn)出非常喜人的發(fā)展前景，但市場仍對高分辨率雷達系統(tǒng)有較多需求。系統(tǒng)處理能力十分必要，通過利用實時超分辨率等先進算法，將使雷達成為汽車制造商更好的選擇?！?/p>

根據(jù)Spartan Radar的介紹，仿生雷達是使用機器學(xué)習(xí)和邊緣處理來優(yōu)化像人類規(guī)避危險和做決策的洞察力，只關(guān)注那些對安全導(dǎo)航至關(guān)重要的關(guān)鍵環(huán)境細節(jié)，如位置、接近度、方向和速度。因此，仿生雷達，就像人類感知一樣，能夠只關(guān)注重要的事情。

并且，Spartan Radar認(rèn)為，動態(tài)自適應(yīng)雷達技術(shù)多年來一直是航空航天和國防領(lǐng)域的科學(xué)事實。雖然在ADAS領(lǐng)域的應(yīng)用是新的，但基本技術(shù)都是成熟的，經(jīng)過了嚴(yán)苛的驗證和優(yōu)化，可滿足航空航天和國防應(yīng)用的嚴(yán)格要求。而這里改變游戲規(guī)則的大部分內(nèi)容實際上是在軟件方面。Spartan Radar的專利算法大大加快了處理速度，并減少了雷達的缺點，包括低分辨率和錯誤檢測。這為L2級及以上的高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）的安全性和商業(yè)化道路奠定了基礎(chǔ)。

憑借著仿生雷達技術(shù)，Spartan Radar近來在融資方面進展迅速，在極短的時間里相繼完成了 1000萬美元種子輪和1500萬美元的A輪。該公司的解決方案計劃在明年上市。

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編輯：jq