讓4D成像雷達(dá)從冗余升級(jí)為自動(dòng)駕駛的核心

2019上海車展落下帷幕不久，數(shù)以萬計(jì)觀眾一睹各大品牌靚車之余，自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀也再次成為熱門話題。除了汽車零部件供應(yīng)商、互聯(lián)網(wǎng)公司、傳統(tǒng)整車廠、造車新勢(shì)力，專注自動(dòng)駕駛解決方案的創(chuàng)業(yè)公司對(duì)自動(dòng)駕駛行業(yè)發(fā)展的貢獻(xiàn)也不可忽視。

自動(dòng)駕駛的實(shí)現(xiàn)需要雷達(dá)、攝像頭、軟件等的結(jié)合，其中作為汽車眼睛的傳感器組合一直呈現(xiàn)攝像頭/激光雷達(dá)為主，其余方案為冗余的發(fā)展路線。近日，環(huán)球網(wǎng)科技對(duì)話了高科技企業(yè)Arbe的CEO兼聯(lián)合創(chuàng)始人Kobi Marenko，獲悉了他的不同觀點(diǎn)。通過深入了解我們發(fā)現(xiàn)，Arbe提供的超高分辨率4D成像雷達(dá)有望讓雷達(dá)從輔助性配件升級(jí)為自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的核心解決方案。

Arbe超高分辨率4D成像雷達(dá)

汽車的“眼睛”目前已經(jīng)有幾個(gè)主流的技術(shù)路線：激光雷達(dá)測(cè)距遠(yuǎn)但成本高，且受天氣影響較大;毫米波雷達(dá)雖然可以穿透雨霧但測(cè)量范圍較窄;攝像頭成本低廉算法成熟，但受環(huán)境光線影響大。

因此，超高分辨率成像雷達(dá)一經(jīng)出現(xiàn)，堪稱開拓性技術(shù)，具有任何天氣和光線條件下實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)、探測(cè)范圍遠(yuǎn)等優(yōu)異特性。

而Arbe提供的正是超高分辨率4D成像雷達(dá)。

說起Arbe，它的出身讓人會(huì)心一笑。Arbe來自以色列特拉維夫，目前在美國(guó)和中國(guó)都設(shè)有業(yè)務(wù)發(fā)展和客戶服務(wù)中心。

Kobi Marenko表示，Arbe創(chuàng)造的是全球首臺(tái)超高分辨率4D成像雷達(dá)。除了廣為人知的抗環(huán)境干擾、檢測(cè)范圍遠(yuǎn)，靈敏度表現(xiàn)也極為良好，能夠區(qū)分移動(dòng)和靜止的目標(biāo)，也能夠區(qū)分行人、自行車和摩托車。

2015年創(chuàng)立時(shí)，Arbe也曾像其他公司一樣采購(gòu)第三方芯片組，但很快發(fā)現(xiàn)市場(chǎng)上的芯片不夠強(qiáng)大，無法提供自動(dòng)駕駛所需的性能，因而開始自己開發(fā)芯片。據(jù)Kobi Marenko介紹，Arbe自研的芯片組擁有2000多個(gè)虛擬信道，成像清晰度比市面上其他的雷達(dá)芯片高100倍，不但可以達(dá)到超高分辨率，還能夠提供分析大量信息所需的處理能力。

具體到參數(shù)，Kobi Marenko口中的這款芯片是是業(yè)界首創(chuàng)的基于22nm射頻CMOS工藝的產(chǎn)品，性能更強(qiáng)，信道功耗更低。據(jù)介紹，搭配自研算法和原創(chuàng)天線設(shè)計(jì)，該芯片可以提供比原來的圖像精細(xì)100倍的圖像精度，因而能夠區(qū)分大小不同的目標(biāo)。其分辨率達(dá)到了1°方位角和2°仰角，視野寬度達(dá)到100°方位角和30°仰角，可在長(zhǎng)達(dá)300米的范圍內(nèi)以每秒30幀(接近實(shí)時(shí))同時(shí)追蹤數(shù)百個(gè)目標(biāo)。

不同技術(shù)路線中的新機(jī)會(huì)

目前絕大多數(shù)自動(dòng)駕駛應(yīng)用中都會(huì)包含多種傳感器，攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)，每種傳感器都有優(yōu)缺點(diǎn)，因此必須有互為冗余的機(jī)制，以防一種傳感器在特定場(chǎng)景下失靈導(dǎo)致汽車“失明”。

這其中，激光雷達(dá)相比攝像頭更能抵抗惡劣天氣影響，多線雷達(dá)的“堆料式”技術(shù)路線一度頗受認(rèn)可，但居高不下的成本也成為一大難題。Kobi Marenko從另一個(gè)角度也指出的它的缺點(diǎn)。

他認(rèn)為，盡管激光雷達(dá)的分辨率更高，但這種分辨率對(duì)安全駕駛并無必要，細(xì)節(jié)的呈現(xiàn)會(huì)提供太多變量，不利于系統(tǒng)決策，可能會(huì)適得其反。而Arbe接觸到的客戶向其反饋，他們會(huì)為了解決這一問題而降低激光雷達(dá)樣本。因此，Kobi Marenko認(rèn)為這對(duì)于Arbe來說是一個(gè)巨大的機(jī)遇。

針對(duì)不同技術(shù)路線受到的不同限制，Arbe所做的是通過超級(jí)可靠的超高分辨率技術(shù)更新雷達(dá)產(chǎn)品，從而實(shí)現(xiàn)真正的4D成像。Kobi Marenko作出比喻，Arbe的高分辨率4D成像雷達(dá)就像一個(gè)像素超高的相機(jī)，而且每個(gè)像素都有距離和速度追蹤功能，物理分辨率比現(xiàn)有的解決方案高幾個(gè)數(shù)量級(jí)。

如今的新雷達(dá)主要集中在76-81 GHZ頻率的快速單片微波(FMCW)。所面臨的挑戰(zhàn)是如何在降低虛假警報(bào)的情況下實(shí)現(xiàn)非常高的分辨率。Arbe的技術(shù)正在努力實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。Kobi Marenko認(rèn)為，從技術(shù)角度看，Arbe現(xiàn)在是行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者。

Kobi Marenko由此總結(jié)，Arbe的雷達(dá)在低信噪比的情況下工作狀況良好，在多個(gè)目標(biāo)場(chǎng)景(如密集的城市中)健壯性強(qiáng)，而其他雷達(dá)通常無法在這些復(fù)雜場(chǎng)景中工作。因此，OEM廠商可以使用Arbe的雷達(dá)替代現(xiàn)有的遠(yuǎn)程和中程雷達(dá)和激光雷達(dá)。

此外，Arbe目前正在開發(fā)基于人工智能的后處理軟件，其中包括基于雷達(dá)的、專為成像雷達(dá)優(yōu)化的SLAM解決方案。SLAM算法能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)聚類、追蹤、自定位、過濾虛假目標(biāo)，并且能夠通過雷達(dá)和雷達(dá)攝像頭進(jìn)行目標(biāo)分類。

從冗余升級(jí)為自動(dòng)駕駛的核心

行業(yè)普遍認(rèn)為，如果沒有價(jià)格可控、技術(shù)可靠的傳感器組合讓汽車“看得見”，與之搭配的人工智能系統(tǒng)再高級(jí)也沒用。Kobi Marenko也表示了對(duì)這一觀點(diǎn)的認(rèn)同。他進(jìn)一步指出了Arbe在成本上的優(yōu)勢(shì)。

他表示，得益于專利技術(shù)，Arbe已經(jīng)能夠生產(chǎn)功能強(qiáng)大的雷達(dá)，為人工智能系統(tǒng)提供所需的環(huán)境傳感，同時(shí)具備全面的短程和遠(yuǎn)程追蹤系統(tǒng)，能夠追蹤汽車周圍的所有物體。此外，Arbe的芯片也實(shí)現(xiàn)了性能與價(jià)格的平衡。

鑒于超高分辨率4D成像雷達(dá)的優(yōu)勢(shì)明顯，Arbe價(jià)格合理的自動(dòng)駕駛解決方案潛在市場(chǎng)空間巨大。據(jù)了解，Arbe已經(jīng)獲資2300萬美元，目前正在進(jìn)行B輪融資。不過，具體的落地應(yīng)用才是衡量技術(shù)前景的重要指標(biāo)。我們也重點(diǎn)咨詢了這一問題。

Kobi Marenko表示不能透露具體合作的車廠名稱，但許多廠商已經(jīng)購(gòu)買Arbe的Beta版系統(tǒng)，并正在評(píng)估其解決方案。同時(shí)，Arbe與中國(guó)大多數(shù)領(lǐng)先的OEM廠商有著不同程度的合作，也在積極與一級(jí)供應(yīng)商建立合作伙伴關(guān)系，并支持OEM的需求。

眾所周知，在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域落地最快的是特斯拉，其創(chuàng)始人伊隆馬斯克則堅(jiān)持不走激光雷達(dá)為主的路線。關(guān)于這一案例，Kobi Marenko表示認(rèn)同伊隆馬斯克，相信成像雷達(dá)、攝像頭和軟件的結(jié)合足以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，而“特斯拉和Arbe之間非常有機(jī)會(huì)合作?！?/p>

關(guān)于Arbe在整個(gè)行業(yè)中的作用，Kobi Marenko認(rèn)為，Arbe的愿望是將超高分辨率4D成像雷達(dá)從輔助性的角色重新定位為自動(dòng)駕駛傳感系統(tǒng)的核心解決方案。

盡管技術(shù)上各種路線正在不斷發(fā)展成熟，但搭載自動(dòng)駕駛系統(tǒng)并真正跑在路上、用戶坐在其中的車輛還為數(shù)甚少。整個(gè)市場(chǎng)顯然還需要一段長(zhǎng)時(shí)間的教育，同時(shí)，需要技術(shù)進(jìn)步與商業(yè)發(fā)展的結(jié)合。

冗余機(jī)制從來是傳感器組合的必要，也是廠家在成本和安全之間平衡的藝術(shù)。超高分辨率4D成像雷達(dá)雖然優(yōu)勢(shì)明顯，但Arbe以一個(gè)創(chuàng)企的身份能夠改變整個(gè)行業(yè)的技術(shù)走向，還要看能否打動(dòng)行業(yè)內(nèi)的所有合作伙伴。

據(jù)了解，Arbe的團(tuán)隊(duì)正努力參加各種行業(yè)活動(dòng)和會(huì)議，最近將參加2019年武漢-漢陽汽車技術(shù)大會(huì)，繼續(xù)推廣超高分辨率4D成像雷達(dá)解決方案。我們也會(huì)持續(xù)關(guān)注，見證Arbe在這其中的成長(zhǎng)。