Arbe要讓 4D 成像雷達成為自動駕駛核心部件

時間:2019-05-22

來源:GeekCr

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導(dǎo)語:但是現(xiàn)有毫米波雷達分辨率較低且獲取的數(shù)據(jù)豐富度不夠,激光雷達雖然數(shù)據(jù)信息量夠大但是成本是限制其大規(guī)模應(yīng)用的主要因素。在這種情況下,很多公司都在思考如何為自動駕駛提供更強的感知能力。以色列的 Arbe 就是其中之一。

我們都知道,實現(xiàn)自動駕駛的第一步是感知,即需要豐富的數(shù)據(jù)輸入,我們目前 L2、L3 的主要通過三種傳感器來實現(xiàn):攝像頭、雷達、激光雷達,然后通過傳感器融合的方式提供感知信息。

攝像頭可以獲取豐富的信息,但是測距能力不足且性能易受極端天氣、光線等因素影響,會出現(xiàn)視力「不足」的情況,這就需要用到雷達 or 激光雷達提供的感知能力,但是現(xiàn)有毫米波雷達分辨率較低且獲取的數(shù)據(jù)豐富度不夠,激光雷達雖然數(shù)據(jù)信息量夠大但是成本是限制其大規(guī)模應(yīng)用的主要因素。在這種情況下,很多公司都在思考如何為自動駕駛提供更強的感知能力。以色列的 Arbe 就是其中之一。

Arbe 是誰?

「在 Arbe,我們?yōu)?L4 全自動駕駛開發(fā)和提供全方位解決方案?;趯@上窭走_,我們擁有首個能構(gòu)建高分辨率實時 4D 地圖的系統(tǒng),從而能使任何汽車實現(xiàn)全自動駕駛」。這是 Arbe 官網(wǎng)的業(yè)務(wù)簡介。透過這些不難發(fā)現(xiàn),Arbe 扮演的是一個自動駕駛供應(yīng)商的角色。

Arbe 成立于 2015 年,總部位于以色列特拉維夫,并在中國和美國設(shè)立了發(fā)展和顧客服務(wù)辦事處。截止目前融到的資金超過 2300 萬美元。

Arbe CEO Kobi Mrenko 告訴 GeekCr,最開始 Arbe 并沒有直接切入到汽車市場,而是為機器人和無人機行業(yè)制造雷達傳感器。正是看到汽車行業(yè)擁有更大、更具吸引力的發(fā)展機會,Arbe 決定進入其中。

2019 年 1 月,Arbe 推出了 4D 成像雷達 bet版產(chǎn)品——Phoenix 前端系統(tǒng),這是他們交出來的成果。

4D 成像雷達 bet版產(chǎn)品——Phoenix

所謂 4D 成像雷達的其中三個維度就是距離(Rnge)、方位角(Azimuth)和仰角(Elevtion),第四維則是利用多普勒效應(yīng)來檢測目標的方向和速度,通過 4D 成像雷達可以在一幀的時間內(nèi)理解整個環(huán)境的變化,而不需要像其他傳感器那樣進行多幀計算。

按照官方說法,基于其專利硬件、信號處理和 4D 建模算法,無論方位角和仰角是遠程、中程或近程,Arbe 雷達系統(tǒng)都能實現(xiàn)極高分辨率,以最高 50 次/秒的頻率生成點云格式的環(huán)境圖片。專利 SLAM 平臺會構(gòu)建障礙物的 3D 形狀和速度,然后在地圖上進行追蹤、定位和分類。

Arbe要讓 4D 成像雷達成為自動駕駛核心部件

市面上的雷達一般擁有 12 個信道(3 發(fā) 4 收),Arbe 的雷達采用 2300 個通道 (48 發(fā)射* 48 接收)。信道陣列可以提供 1°方位角分辨率和 2°仰角分辨率,探測最遠距離為 300 米,測距精度在 10-30 厘米,在寬闊的視野下和遠程范圍內(nèi)能夠同時追蹤數(shù)百個目標。

按照官方說法,Phoenix 的成像精細度可以達到其他頂尖雷達產(chǎn)品的 100 倍,系統(tǒng)擁有高級算法以及獨特的信道分離技術(shù),能夠有效減少錯誤情報;同時可以實現(xiàn)在高動態(tài)范圍捕捉區(qū)分不同大小的目標,還具有實時分離靜態(tài)和動態(tài)目標的能力。

Kobi 告訴 GeekCr,Arbe 專利的基于人工智能的后處理軟件系統(tǒng)還有一個基于雷達的 SLAM 解決方案,其 SLAM 算法可以實現(xiàn)實時聚類、跟蹤和自定、虛假目標過濾以及基于雷達和攝像頭分類識別。需要注意的是,該解決方案 還在專利申請中。

透過上面所描述的內(nèi)容,其實不難發(fā)現(xiàn),相比于傳統(tǒng)毫米波雷達,4D 成像雷達可以獲取到的數(shù)據(jù)量更為豐富。那么問題來了,如何實現(xiàn)分析這些數(shù)據(jù)信息所需的處理能力?

和其他企業(yè)一樣,最開始 Arbe 也是計劃購買雷達芯片,但是很快意識到市面上的芯片能力不夠強大無法符合其要求,于是 Arbe 開發(fā)了自己的毫米波雷達 RFIC 芯片。該芯片是行業(yè)內(nèi)首個利用 22nm 射頻 CMOS 工藝的車載芯片,利用該工藝,Phoenix 可以優(yōu)化每個信道所需的功率,同時大幅度地降低制造成本。

同時 Arbe 也在基于人工智能開發(fā)相應(yīng)的算法用于雷達目標的識別跟蹤、動態(tài)目標和周圍環(huán)境的區(qū)分、多目標軌跡的預(yù)測等。Kobi 認為, 人工智能將會在自動駕駛傳感器數(shù)據(jù)融合中發(fā)揮重要作用 ?!冈谖磥恚蚁M吹郊夹g(shù)朝著通用人工智能 (Generl AI) 的方向進化,在通用人工智能中,代碼可以自行編寫,機器能夠自學(xué)如何解決問題?!筀obi 如是說道。

扶汽車雷達上位

在 Kobi 看來,以無線電波為基礎(chǔ)的雷達具有全天候全天時的特點,但是雷達技術(shù)一直受到低分辨率的限制,這一缺點使得傳統(tǒng)雷達非常容易受到虛假警報的影響,并且無法識別靜止目標;激光雷達雖然能夠提供更為豐富的三維信息,但是受外界影響因素大,在極端天氣如暴雨暴雪等情況下這些傳感器無法正常工作。Kobi 還給出了一個有意思的觀點:(激光雷達)過高的傳感水平會對最終目標的識別產(chǎn)生反作用,因為它提供了太多的變量,實際上會影響決策。

Arbe要讓 4D 成像雷達成為自動駕駛核心部件

相比于上述傳統(tǒng)的毫米波雷達以及激光雷達,Arbe 的 4D 成像雷達可以提供更高分辨率,從四個維度感知環(huán)境提供更為豐富的數(shù)據(jù),兼?zhèn)淞爽F(xiàn)有雷達的優(yōu)點以及類激光雷達的能力。換句話說, Arbe「吃」的就是毫米波雷達和激光雷達的市場。 而且在專訪中,Arbe 不止一次提到「扭轉(zhuǎn)汽車雷達的行業(yè)地位,讓汽車雷達從輔助性傳感器轉(zhuǎn)變成為自動駕駛傳感器套件的核心部分 」,野心可見一斑。

至于車規(guī)和量產(chǎn),Kobi 告訴 GeekCr:「Arbe 正在與國內(nèi)和國際上的 Tier 1 們合作,符合車規(guī)級認證是合作項目的一部分,產(chǎn)品將會在今年年底進入最后的生產(chǎn)階段,屆時將會通過認證,只有這樣,Arbe 的雷達才能大規(guī)模投入應(yīng)用?!?/p>

總之,從官方給出的數(shù)據(jù)來看,Arbe 提供的技術(shù)確實很有競爭力。接下來 Arbe 要做的就是獲得充裕的資金,盡快通過車規(guī)認證進入前裝量產(chǎn),實現(xiàn)自造血能力。

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