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毫米波雷達(dá)開(kāi)啟4D時(shí)代,助力幾何伙伴搶灘自動(dòng)駕駛量產(chǎn)

本文作者: 李安琪 2020-05-09 15:08
導(dǎo)語(yǔ):憑借獨(dú)特的技術(shù)路線,幾何伙伴在2019年末成為上汽集團(tuán)的智能駕駛五大戰(zhàn)略合作伙伴之一。

毫米波雷達(dá)開(kāi)啟4D時(shí)代,助力幾何伙伴搶灘自動(dòng)駕駛量產(chǎn)

自動(dòng)駕駛的江湖里,無(wú)論是輔助駕駛派系,還是高級(jí)自動(dòng)駕駛派系,玩家們都在路上不斷前進(jìn)著。

以自動(dòng)駕駛為原點(diǎn),技術(shù)流派的煥新也從未停止過(guò)。在主機(jī)廠低成本、全天候、車(chē)規(guī)級(jí)的量產(chǎn)需求下,催生了玩家們的新一輪技術(shù)比拼。

上海幾何伙伴智能駕駛有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“幾何伙伴”)成立于2018年10月末,是一家集自動(dòng)駕駛相關(guān)軟硬件產(chǎn)品研發(fā)、制造、銷(xiāo)售和服務(wù)于一體的高科技企業(yè),提供面向自動(dòng)駕駛基于機(jī)器感知和學(xué)習(xí)的軟硬件集成系統(tǒng)和總體解決方案。

創(chuàng)始人兼CEO薛旦是國(guó)家及上海人工智能專(zhuān)家委員會(huì)委員,曾擔(dān)任航天某所總工程師。公司核心團(tuán)隊(duì)攬聚了航天、華為、上汽、大疆、日本電裝、德國(guó)大陸等全球頂尖企業(yè)人才。

2019年1月幾何伙伴完成6000萬(wàn)人民幣天使輪融資,由ARM生態(tài)中國(guó)產(chǎn)業(yè)基金領(lǐng)投,矽力杰、耀途資本、君桐資本等跟投。

雖然創(chuàng)立時(shí)間不長(zhǎng),但憑借獨(dú)特的技術(shù)路線,幾何伙伴在2019年末成為了上汽集團(tuán)的智能駕駛五大戰(zhàn)略合作伙伴之一。

據(jù)了解,幾何伙伴和上汽將會(huì)以4D毫米波車(chē)載雷達(dá)為主傳感,輔之于可見(jiàn)光視覺(jué)和紅外成像的自動(dòng)駕駛軟硬件系統(tǒng)進(jìn)行合作,打造面向L3和L4級(jí)別、具備局部自動(dòng)駕駛功能的乘用車(chē)和商用車(chē)。

那么,在機(jī)械掃描式激光雷達(dá)成為當(dāng)下主流,以及固態(tài)激光雷達(dá)不斷“上位”的情況下,幾何伙伴的方案是如何在賽道上殺出重圍,助力自動(dòng)駕駛量產(chǎn)落地的?

 

進(jìn)擊的毫米波雷達(dá)

事實(shí)上在成立之前,幾何伙伴就已經(jīng)在著手研發(fā)工作。在這段時(shí)間里,幾何伙伴對(duì)現(xiàn)有的自動(dòng)駕駛方案做了大量分析與考量。

在主流的自動(dòng)駕駛感知方案中,激光雷達(dá)憑借其高精度的成像能力始終占據(jù)著C位,一直有著難以替代的地位。

但一個(gè)尷尬的事實(shí)是,到目前為止,全球真正實(shí)現(xiàn)車(chē)規(guī)級(jí)上車(chē)的激光雷達(dá)只有奧迪與法雷奧聯(lián)合推出的Scala一代4線激光雷達(dá)。而難以量產(chǎn)、難過(guò)車(chē)規(guī)、價(jià)格昂貴始終是更高線束機(jī)械掃描式激光雷達(dá)未能在自動(dòng)駕駛車(chē)輛上批量落地的原因。

盡管固態(tài)激光雷達(dá)在逐漸崛起,但“Flash方案的大功率問(wèn)題在遠(yuǎn)距場(chǎng)景尚無(wú)有效解決方案,不適用于自動(dòng)駕駛應(yīng)用;MEMS方案的問(wèn)題在于目前沒(méi)有一款MEMS微振鏡產(chǎn)品可以滿(mǎn)足-40°~105°工作溫度、車(chē)規(guī)級(jí)沖擊和振動(dòng)要求。”

因此,在自動(dòng)駕駛的技術(shù)路徑上,幾何伙伴選擇4D毫米波雷達(dá)作為自動(dòng)駕駛想象空間的技術(shù)起點(diǎn)。

較之4D毫米波雷達(dá),傳統(tǒng)車(chē)載毫米波雷達(dá)(也稱(chēng)3D雷達(dá))的主要應(yīng)用是避障,能夠準(zhǔn)確知道目標(biāo)與雷達(dá)之間的距離、方位、速度信息,但其沒(méi)有高度信息,無(wú)法成像,所以無(wú)法準(zhǔn)確的識(shí)別目標(biāo)的形態(tài)。

而4D毫米波雷達(dá),增加了對(duì)目標(biāo)的高度維數(shù)據(jù)的解析,能夠?qū)崿F(xiàn)距離、方位、高度以及速度四個(gè)維度的信息感知,可以有效地解析目標(biāo)的輪廓、類(lèi)別、行為。

薛旦告雷鋒網(wǎng)新智駕,4D毫米波雷達(dá)的實(shí)現(xiàn)離不開(kāi)幾個(gè)關(guān)鍵因素。

首先,4D毫米波雷達(dá)需要大規(guī)模收發(fā)陣列。對(duì)于車(chē)載應(yīng)用,級(jí)聯(lián)多通道發(fā)射和接收單元是實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能最有效的方法之一。目前能夠量產(chǎn)這種芯片的玩家主要有TI、NXP、英飛凌、加特蘭等。

第二個(gè)關(guān)鍵因素在于雷達(dá)天線的設(shè)計(jì)。雷達(dá)天線通過(guò)TBF和MIMO技術(shù)可以虛擬出更多的通道。通道數(shù)越多,雷達(dá)的分辨率越高,點(diǎn)云數(shù)量及質(zhì)量也會(huì)大幅提升,毫米波雷達(dá)的成像輪廓也會(huì)更加清晰。

第三,通過(guò)幾何伙伴特有的雷達(dá)信號(hào)處理算法打破天線設(shè)計(jì)的物理限制,使得虛擬天線數(shù)量增加數(shù)十倍,達(dá)到上萬(wàn)個(gè)通道,點(diǎn)云數(shù)量相應(yīng)成倍增加。

第四,通過(guò)幾何伙伴自主研發(fā)的深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)模型,對(duì)點(diǎn)云信息進(jìn)行處理,有效地解析目標(biāo)的輪廓、類(lèi)別、行為,不僅能實(shí)現(xiàn)ADAS功能,還能實(shí)現(xiàn)高精定位、實(shí)時(shí)建圖和可通行空間估測(cè)等自動(dòng)駕駛功能。

在核心團(tuán)隊(duì)的技術(shù)加持下,幾何伙伴的4D毫米波雷達(dá)單幀能夠?qū)崿F(xiàn)大于6000個(gè)點(diǎn)云數(shù)量,250米以上的探測(cè)距離,0.05米的距離精度,水平向FOV為-80°~+80°,俯仰向FOV達(dá)到50°,水平和俯仰角度分辨率均達(dá)到1°以?xún)?nèi),速度分辨率為0.3km/h,能夠識(shí)別車(chē)輛、非機(jī)動(dòng)車(chē)、行人、減速帶、路沿、護(hù)欄等物體,并提供目標(biāo)的輪廓信息及行為形態(tài)。

“我們的4D毫米波雷達(dá)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)駕駛所需的可通行空間估測(cè)、高精定位和地圖構(gòu)建等功能,性能基本上可以達(dá)到32線激光雷達(dá)的效果,但成本遠(yuǎn)低于激光雷達(dá)?!毖Φ┫蛐轮邱{表示。

 

4D毫米波雷達(dá)如何肩挑自動(dòng)駕駛大梁?

目前,全球主要有傲酷(Oculii)、Arbe Robotics、HENSOLDT、Steradian Semi、ARI、Metawave等廠商在做4D毫米波雷達(dá)。

但跟這些單純提供4D毫米波雷達(dá)玩家有所區(qū)別的是,幾何伙伴身上有著兩重屬性,一是研發(fā)4D毫米波雷達(dá),二是以成像毫米波雷達(dá)為切入點(diǎn),進(jìn)軍自動(dòng)駕駛方案提供商領(lǐng)域。

幾何伙伴的目標(biāo)很清晰:不做車(chē)隊(duì)運(yùn)營(yíng),致力于成為自動(dòng)駕駛汽車(chē)和智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的Tier1,實(shí)現(xiàn)軟硬件的自主研發(fā)制造,為主機(jī)廠提供面向自動(dòng)駕駛基于機(jī)器感知和學(xué)習(xí)的軟硬件集成系統(tǒng)。 

4D雷達(dá)臨港測(cè)試點(diǎn)云效果

4D雷達(dá)臨港測(cè)試Free Space效果

4D毫米波雷達(dá)+車(chē)載紅外成像+攝像頭+自動(dòng)駕駛軟件的軟硬件一體化方案,是其成為車(chē)企Tier1的敲門(mén)磚。

在主流的自動(dòng)駕駛方案中,64線和128線的激光雷達(dá)產(chǎn)生巨量點(diǎn)云,雖然掃描成像質(zhì)量很高,甚至連動(dòng)靜態(tài)目標(biāo)對(duì)象的細(xì)節(jié)都能清晰可見(jiàn)。但這對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理計(jì)算能力提出了更高的要求,導(dǎo)致車(chē)輛需要性能更高的計(jì)算平臺(tái),車(chē)輛整體價(jià)格更加昂貴。

但幾何伙伴研發(fā)團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,自動(dòng)駕駛車(chē)輛并不需要精確知道動(dòng)靜態(tài)目標(biāo)的所有細(xì)節(jié),只需要提取目標(biāo)的關(guān)鍵特征點(diǎn)?!八约す饫走_(dá)的確有豐富的點(diǎn)云數(shù)量,但其中很多信息對(duì)自動(dòng)駕駛來(lái)說(shuō)是并非必需的?!?/p>

幾何伙伴的自動(dòng)駕駛方案將會(huì)采用4D毫米波雷達(dá)、紅外成像、攝像頭、自動(dòng)駕駛軟件來(lái)代替現(xiàn)有的方案。用低成本的方式獲取與激光雷達(dá)同等質(zhì)量的成像,實(shí)現(xiàn)對(duì)象偵測(cè)、目標(biāo)追蹤、空間估測(cè)、車(chē)輛定位、地圖構(gòu)建等功能。

這是一條更加容易上車(chē)的路線,或許這也正是車(chē)企所看重的。

幾何伙伴告訴新智駕,2019年幾何伙伴的自動(dòng)駕駛方案已經(jīng)搭載在上汽紅巖重型卡車(chē)上,并進(jìn)行了大量測(cè)試。每一臺(tái)商用車(chē)配置了六臺(tái)4D毫米波雷達(dá)、多臺(tái)相機(jī)等,未來(lái)還會(huì)搭載一臺(tái)紅外成像系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)全時(shí)段運(yùn)營(yíng)。

毫米波雷達(dá)開(kāi)啟4D時(shí)代,助力幾何伙伴搶灘自動(dòng)駕駛量產(chǎn)

幾何伙伴工作人員調(diào)試上汽商用車(chē)

按照計(jì)劃,幾何伙伴將會(huì)在今年7月1日開(kāi)始批產(chǎn)交付4D毫米波雷達(dá)等相關(guān)軟硬件系統(tǒng),2021年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。目前,幾何伙伴正在協(xié)助上汽進(jìn)行商用車(chē)型的各種適配工作。

至于乘用車(chē)方面,幾何伙伴也會(huì)緊跟上汽集團(tuán)自動(dòng)駕駛的步伐,在2020年完成乘用車(chē)的各種測(cè)試,2021年進(jìn)行批產(chǎn),2022年量產(chǎn)。

盡管幾何伙伴自動(dòng)駕駛方案的效果還需要在新車(chē)推出時(shí)接受市場(chǎng)的考驗(yàn),但不可否認(rèn)的是,新玩家的入局,為自動(dòng)駕駛的實(shí)現(xiàn)帶來(lái)了更多的視角與可能性,助力自動(dòng)駕駛量產(chǎn)的到來(lái)。
(雷鋒網(wǎng))                                          雷鋒網(wǎng)

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