車載毫米波雷達(dá)進(jìn)入全新成像時(shí)代。傲酷雷達(dá)公司（Oculii）在世界上首創(chuàng)了4D點(diǎn)云高清成像雷達(dá)，目前成像效果可與16線激光雷達(dá)不相上下。雷鋒網(wǎng)了解到，隨著點(diǎn)云密度的增加和角分辨率的提高，未來(lái)成像效果可媲美32/64線激光雷達(dá)。據(jù)雷鋒網(wǎng)了解，在2019汽車?yán)走_(dá)暨傳感器融合前瞻技術(shù)展示交流會(huì)上，傲酷雷達(dá)CMO&亞太區(qū)總裁郄建軍著重介紹了傲酷在4D點(diǎn)云高清成像雷達(dá)及應(yīng)用于車路協(xié)同的高清雷視一體機(jī)上的最新進(jìn)展。

以下為郄建軍演講全文，雷鋒網(wǎng)新智駕在不改變?cè)獾幕A(chǔ)上進(jìn)行了編輯：

車載毫米波雷達(dá)創(chuàng)業(yè)界已經(jīng)達(dá)成共識(shí)，國(guó)內(nèi)外的創(chuàng)業(yè)公司要想生存發(fā)展壯大，一定要靠創(chuàng)新突破。在毫米波雷達(dá)國(guó)際巨頭林立，ABCD（Autoliv、Bosch、Continental和Delphi）優(yōu)勢(shì)不斷加強(qiáng)的大背景下，只想靠自生產(chǎn)、低價(jià)格、好服務(wù)贏得競(jìng)爭(zhēng)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。 我們公司一直專注在毫米波雷達(dá)技術(shù)上的突破性創(chuàng)新，不是漸進(jìn)式創(chuàng)新而是跨越式創(chuàng)新。比如ABCD現(xiàn)在市場(chǎng)上推第五代雷達(dá)，實(shí)驗(yàn)室在研究第六代，我們能不能直接出做“第七代“水平的雷達(dá)？

“第七代”雷達(dá)是如何定義的？就是非常適合自動(dòng)駕駛L3/L4/L5場(chǎng)景使用的4D點(diǎn)云高清成像雷達(dá)。它兼具毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)的特點(diǎn)，既有全天候、易車規(guī)、測(cè)速準(zhǔn)、成本低的優(yōu)勢(shì)，又有高清點(diǎn)云成像、高角分辨率的優(yōu)點(diǎn)。它和高清視頻性能很好地互補(bǔ)，兩者點(diǎn)云像素級(jí)融合后，可以非常完美地感知自動(dòng)駕駛的各種復(fù)雜場(chǎng)景。

前不久，馬斯克提出的激光雷達(dá)“無(wú)用論”引起極大爭(zhēng)議。大家普遍認(rèn)同三大傳感器都各有特點(diǎn)，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，一樣都不能少。但要考慮到成本低廉、車規(guī)量產(chǎn)等因素后，沒有用激光雷達(dá)的純攝像頭+毫米波的解決方案確實(shí)是當(dāng)前L3量產(chǎn)最務(wù)實(shí)的選擇。視覺可以通過(guò)使用更高效視覺芯片及更優(yōu)越深度學(xué)習(xí)算法，在感知性能上有很大的上升空間。如果毫米波雷達(dá)也能如此，突破原來(lái)性能上的瓶頸，顯著提高角分辨率，兼具了激光雷達(dá)成像等特點(diǎn)，再加上做好雷達(dá)和視覺點(diǎn)云像素級(jí)前融合，那么高清攝像頭+成像毫米波雷達(dá)方案可能會(huì)大大超出目前的性能，達(dá)到在L3/L4上理想、夠用的狀態(tài)。

普通毫米波雷達(dá)，用于L1/L2的AEB、ACC、BSD等功能，其技術(shù)實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是角分辨率不夠高。如使用3發(fā)4收單芯片時(shí)，角分辨率約在10度以上。如果想提高角分辨率，比如提高到1度角，必須通過(guò)四個(gè)芯片級(jí)聯(lián)、增加天線的方式來(lái)達(dá)到。這種傳統(tǒng)提高角分辨率的方式，靠硬拼更多芯片、更多天線來(lái)實(shí)現(xiàn)。但雷達(dá)硬件畢竟受成本、尺寸、功耗的限制，這種方法的局限性不言而喻。

在普通硬件水平的基礎(chǔ)上，傲酷創(chuàng)造性地依靠軟件算法來(lái)實(shí)現(xiàn)虛擬雷達(dá)孔徑，模擬出許多倍天線，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)云成像并極大提高角分辨率。舉例說(shuō)明，一個(gè)3發(fā)4收單芯片方案，用MIMO的方式等價(jià)于有12根接收天線。傲酷可以在此天線數(shù)基礎(chǔ)上，用虛擬孔徑的辦法，額外做出5-10倍的虛擬天線，最終達(dá)到120根天線的效果。天線越多，角分辨率越高。這樣單芯片角雷達(dá)，在FOV 120度時(shí)，角分辨率可以達(dá)到1度。可虛擬天線的最大倍數(shù)，取決于芯片的算力。如果算力足夠，虛擬的倍數(shù)還可以遠(yuǎn)高于10倍，可以虛擬出更多的天線，進(jìn)而角分辨率繼續(xù)大幅提高。

簡(jiǎn)單看下我們雷達(dá)點(diǎn)云成像的效果。周邊的路和樹木都是立體三維的點(diǎn)云展現(xiàn)，雷達(dá)可清晰識(shí)別周邊的靜止物體，如樹木護(hù)欄；動(dòng)態(tài)物體如車輛、行人等。有了點(diǎn)云高清成像雷達(dá)，根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景，我們專注在三個(gè)應(yīng)用方面的77/79G雷達(dá)：車載前向高性能成像雷達(dá)、車載高角分辨率角雷達(dá)，車路協(xié)同雷視一體雷達(dá)。

第一個(gè)是前向高性能成像雷達(dá)。L3/L4在高速場(chǎng)景下，車輛最好能清晰檢測(cè)出300-400米外的物體,以便車輛有充足的時(shí)間應(yīng)對(duì)突發(fā)情況。尤其有小物體散在路面，要盡早檢測(cè)識(shí)別。據(jù)報(bào)道，Waymo最新一代自動(dòng)駕駛車輛安裝了六個(gè)毫米波雷達(dá)，其中兩個(gè)前向長(zhǎng)距雷達(dá)就是起這個(gè)作用的。現(xiàn)在普通毫米波長(zhǎng)距雷達(dá)距離上、角分辨率上都不夠用在這種極端場(chǎng)景。我們正在使用最新的點(diǎn)云成像技術(shù)做出近400米覆蓋距離，角分辨接近0.1度的成像雷達(dá)，來(lái)滿足以上需求。

下一個(gè)是高分辨率角雷達(dá)。在L1/L2階段，角雷達(dá)主要起B(yǎng)SD功能，角分辨低些也可以用。但L3/L4階段，在城區(qū)做自動(dòng)駕駛、自主代客泊車等功能時(shí)，車輛周圍的人車混雜，需要對(duì)周邊環(huán)境有更清晰更準(zhǔn)確的感知，角雷達(dá)的要求越來(lái)越高，最好高分辨率、可成像。

我們使用3發(fā)4收單芯片，在FOV=120度時(shí)實(shí)現(xiàn)了1度角分辨率。普通的毫米波雷達(dá)在 FOV=120度對(duì)應(yīng)的角分辨率最好在10度上下?；蛘邽榱颂岣呓欠直媛?、只能靠縮小FOV取得，很多的前向雷達(dá)只有10度FOV，一個(gè)重要原因是為了換取更好的角分辨率。 

據(jù)報(bào)道， 通用Cruise在舊金山市區(qū)做的自動(dòng)駕駛的車輛上搭載了21個(gè)毫米波雷達(dá)。主要原因是在這種場(chǎng)景里人車混雜，突發(fā)事件頻出，感知難度是地廣人稀場(chǎng)景的幾十倍，必須有很好的雷達(dá)角分辨率。除了前后向長(zhǎng)距雷達(dá)外，其他雷達(dá)主要用于周邊環(huán)境感知。由于每個(gè)雷達(dá)角分辨率不夠，只能用多個(gè)FOV很窄的雷達(dá)拼接起來(lái)，形成360度高分辨感知。但這么多雷達(dá)安裝麻煩，互相干擾，融合起來(lái)是非常大的挑戰(zhàn)。傲酷的上述1度角分辨雷達(dá)，讓車輛只使用傳統(tǒng)4個(gè)角雷達(dá)方案，就可以達(dá)到類似Cruise多角雷達(dá)的高分辨率效果。 

第三個(gè)是車路協(xié)同雷視一體機(jī)。 車路協(xié)同從去年下半年開始在中國(guó)火熱起來(lái)，伴隨著中國(guó)5G的大規(guī)模商用，車路協(xié)同作為5G的主要應(yīng)用之一，正在加快商業(yè)落地。業(yè)界普遍認(rèn)為，有了5G+車路協(xié)同，中國(guó)自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)可能會(huì)彎道超車，比全球提前商用。 

原來(lái)傳統(tǒng)單車智能全部依賴車端大量傳感器去感知，成本高性能局限。有了車路協(xié)同后，路側(cè)安裝的傳感器，通過(guò)5G和V2X，可以為無(wú)人駕駛單車提供“天眼”服務(wù)。路側(cè)感知在高處，有上帝視角，可以看到很清楚，很全面。這樣車和路協(xié)同起來(lái)，原來(lái)單車傳感器不好感知的盲區(qū)，超視距等信息 ，路側(cè)感知可以輕易得到，再傳給單車，和車端的感知融合起來(lái)，可以更好地做判斷和決策。 中國(guó)道路環(huán)境情況極端復(fù)雜，交通參與者眾多，尤其城市核心區(qū)的十字路口，交通復(fù)雜度極高。有了車路協(xié)同的路側(cè)感知后，自動(dòng)駕駛的感知挑戰(zhàn)可以大大降低。

傲酷的雷視一體機(jī)，可以對(duì)十字路口的所有車輛、非機(jī)動(dòng)車、行人進(jìn)行實(shí)時(shí)連續(xù)跟蹤，提供目標(biāo)物體實(shí)時(shí)3D位置、三軸速度、長(zhǎng)寬高、分類、航向等信息?？梢酝ㄟ^(guò)V2X設(shè)備傳輸給單車，和單車感知融合后供車輛判斷決策。 也可以在高速公路沿線及出入口和車端做協(xié)同感知。橫穿的行人，靜止的車輛等傳統(tǒng)雷達(dá)很難檢測(cè)的物體，雷視一體機(jī)可以很輕松地實(shí)現(xiàn)跟蹤檢測(cè)。

高清成像雷達(dá)的角分辨率越來(lái)越高，可以感知的場(chǎng)景越來(lái)越復(fù)雜。但哪怕做到雷達(dá)達(dá)到0.1度這樣很高的角分辨率也無(wú)法同高清視頻的0.01度甚至更高的角分辨率相提并論。高清視頻隨著1K/4K/8K的演進(jìn)，像素的角分辨越來(lái)越高。伴隨著深度學(xué)習(xí)算法不斷的改進(jìn)，芯片性能越來(lái)越高，高清視頻感知的潛力巨大。所以在車路協(xié)同路側(cè)感知中，要充分用好高清視頻。

同時(shí)要做好雷達(dá)和視頻融合。我們做的不是目標(biāo)級(jí)融合，而是點(diǎn)云和像素級(jí)的融合。其難點(diǎn)在于雷達(dá)點(diǎn)云屬于三維立體坐標(biāo)、攝像頭視覺屬于平面坐標(biāo)。將三維立體中的點(diǎn)投射到二維平面點(diǎn)上，并使其有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，其坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換比較難，目前傲酷已經(jīng)很好地解決了這個(gè)難題。轉(zhuǎn)換結(jié)束后進(jìn)行點(diǎn)云像素級(jí)融合，可以使目標(biāo)檢測(cè)、跟蹤、分類的置信度很高。視頻擅長(zhǎng)分類、跟蹤，而雷達(dá)擅長(zhǎng)檢測(cè)速度、距離、航向，雙方各獻(xiàn)所長(zhǎng)，最終的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)內(nèi)容就很完美。

綜上所述，傲酷公司創(chuàng)造性地突破了毫米波雷達(dá)的技術(shù)天花板，使毫米波雷達(dá)技術(shù)進(jìn)入全新的境界，可以在無(wú)人駕駛領(lǐng)域發(fā)揮前所未有的作用。

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