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來自硅谷的4D毫米波雷達(dá)新秀,如何突破自動駕駛商用的落地瓶頸?

2023-08-15 11:44 · 稿源: 站長之家用戶

今年夏天,上海車展,一輛自動駕駛汽車行進(jìn)路上,星星點點的點云亮起,實時覆蓋前方 300 米的車輛、行人、天橋,提供比較準(zhǔn)確的位置信息。

在自動駕駛行業(yè),這樣的景象是日常運營的標(biāo)配,可特別的是,這點云來自剛剛產(chǎn)品化的新一代4D毫米波雷達(dá)。過去,毫米波雷達(dá)主要作為輔助傳感器,而這次展示的傲圖科技高性能4D毫米波雷達(dá),突破性地做到了在廉價可靠的車規(guī)級硬件上媲美甚至超過激光雷達(dá)的感知效果。

Altos V1 的點云效果,左邊結(jié)合激光雷達(dá),右邊僅包含雷達(dá)

這家來自硅谷的4D毫米波雷達(dá)公司,認(rèn)為他們找到了自動駕駛商用的突破口——這一高性能、高可靠性、低造價的4D毫米波雷達(dá),未來能夠大規(guī)模使用在全級別的自動駕駛汽車上,首 款產(chǎn)品Altos V1 已交付使用。

2023 年 8 月 15 日消息,傲圖科技宣布完成初步融資,首輪融資數(shù)百萬美金來自真格基金,初心基金及禾賽科技CEO及創(chuàng)始人李一帆,融資將用于加速產(chǎn)品研發(fā)和大規(guī)模商業(yè)落地。

穿越清晨黃昏、雨雪風(fēng)暴,他們認(rèn)為這個雷達(dá)能夠真正成為自動駕駛汽車與世界不斷交互的重要觸手。

更好的雷達(dá)?更適合的雷達(dá)

無人車上,激光雷達(dá)(Lidar)為主,毫米波雷達(dá)(Radar)為輔,在過去幾年是一種“標(biāo)配”。由于激光雷達(dá)的測量精度特性,一般它被用作自動駕駛的主傳感器,價格更低廉的毫米波雷達(dá)、相機(jī)等作為補(bǔ)充傳感器完善感知方案。

然而在傲圖科技看來,毫米波雷達(dá)的潛力遠(yuǎn)不止于此。

相比于傳統(tǒng)的 3D 毫米波雷達(dá)提供的距離、方向、速度,車載 4D成像毫米波雷達(dá)能進(jìn)一步獲得目標(biāo)的高度信息,并大幅提高3D雷達(dá)的弱項,角度分辨率。這也意味著毫米波雷達(dá)不僅第 一次成為了真正意義上的三維感知傳感器,并且具備了準(zhǔn)確檢測目標(biāo)位置和勾勒目標(biāo)形態(tài)“成像”能力。

而他們剛問世的產(chǎn)品已經(jīng)在某種程度上證明了這一點——它的高性能、高可靠性、低成本特點,意味著它既適合“降維打擊”,在L2/ 3 級別的車輛上擔(dān)任主傳感器;又能作為一款具備測速能力、數(shù)百米長距檢測和全天候工作的傳感器成為L4 自動駕駛不可替代的感知工具。

連接車輛的Altos V1 產(chǎn)品

在參數(shù)方面,首 款產(chǎn)品Altos V1 已經(jīng)做到:

·?水平視角 100 度,分辨率1. 3 度;俯仰視角 22 度,分辨率1. 4 度,測角精度0. 15 度。

·?最 大測距 350 米,最 大距離分辨率0. 3 米。

·?-110m/s ?+55m/s的速度檢測,速度分辨率0.2m/s,精度0.02m/s。

為了實現(xiàn)極 高的參數(shù),傲圖科技并沒有犧牲實測性能:

·?通過精心的天線陣列設(shè)計,傲圖雷達(dá)在全視角無虛景下實現(xiàn)超高角分辨率,實際多目標(biāo)場景下表現(xiàn)優(yōu)異。

·?通過獨特算法設(shè)計,傲圖科技可以實現(xiàn)單幀全范圍無速度模糊現(xiàn)象,從根本上杜絕其他毫米波雷達(dá)在高速情況下的速度誤判;

·?通過動態(tài)的參數(shù)配置和業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的信噪比,傲圖雷達(dá)可以根據(jù)客戶需求提供 500 米(車輛)的最遠(yuǎn)測距能力,或高達(dá)0. 1 米的測距分辨率和0. 01 米的測距精度。

為了解決ADAS硬件性能、價格和可靠性不可兼得的問題,傲圖科技開發(fā)了這樣的解決方案:通過 4 片級聯(lián) (12TX + 16RX) + 車規(guī)廉價SOC計算芯片的方案,結(jié)合底層計算構(gòu)架的優(yōu)化能力以及有效的信號處理算法。

這也是目前全球成熟的、非FPGA的 4 片級聯(lián)(12TX、16RX)4D成像雷達(dá)產(chǎn)品。

配合優(yōu) 秀的優(yōu)化及產(chǎn)品設(shè)計,在綜合性能不弱于行業(yè)巨頭采埃孚、博世、大陸等企業(yè)同類產(chǎn)品表現(xiàn)的情況下,其價格僅為前者的1/ 2 甚至更低。

“從傳感器的角度,我們做出的這一代毫米波雷達(dá),代表著極為高性價比的感知能力,有機(jī)會作為主傳感器使用,這對自動駕駛行業(yè)商業(yè)化是革命性的影響。而優(yōu) 秀的工程能力又讓我們能以最快的速度和極低的成本完成產(chǎn)品開發(fā),目前已經(jīng)進(jìn)入量產(chǎn)階段?!卑翀D科技的創(chuàng)始人及CEO牛力表示,他畢業(yè)于清華大學(xué)汽車系,擁有汽車學(xué)博士學(xué)位,曾任職日立及采埃孚,是蘋果無人車部門以及小馬智行硅谷團(tuán)隊早期成員。

其?新款產(chǎn)品Altos V1 的優(yōu) 秀點云在 2023 年 4 月的上海車展甫一亮相,已經(jīng)收獲了大量關(guān)注。作為唯 一展示完整產(chǎn)品樣機(jī)、展示實時路測點云視頻和現(xiàn)場演示真實點云的4D成像雷達(dá)企業(yè),表現(xiàn)亮眼。其全天候、長感知距離、瞬時提供定點比較準(zhǔn)確速度能力,也讓它擁有巨大的未來潛力。

傲圖首 款產(chǎn)品Altos V1

目前傳統(tǒng)L4 解決方案中必備的激光雷達(dá)造價高昂,平均價格為上千美元, 同時,激光雷達(dá)每秒點數(shù)在幾百萬的數(shù)量級,需要大量中央算力,因此量產(chǎn)落地的進(jìn)程緩慢。

與激光雷達(dá)掃描固定點陣的方式不同,毫米波雷達(dá)通過發(fā)射連續(xù)的電磁波并從環(huán)境中提取“突出”的物體,如行人、車輛、路牌、路障等,并用點云加以刻畫,在總點數(shù)僅為激光雷達(dá)1%的同時,實現(xiàn)了極 高的信息效率。

與其說這兩種雷達(dá)有好壞之分,不如說二者特點各異,在如今行業(yè)基礎(chǔ)完備,自動駕駛傳感器平價化的背景下,4D毫米波雷達(dá)也許將成為一個新的突破口。

數(shù)年前,77GHz的頻段在全球各主要市場向車載雷達(dá)開放,也讓小型、高分辨率車載雷達(dá)在物理上成為可能。傲圖科技在這一背景下開發(fā)出的新一代產(chǎn)品,解決了分辨率低、噪點多、高度信息缺失等傳統(tǒng)毫米波雷達(dá)薄弱的問題,加之難以忽視的價格優(yōu)勢,4D毫米波雷達(dá)的真正價值正在顯現(xiàn)。

硅谷技術(shù),中國速度

有信心、有能力做出未來與激光雷達(dá)叫板的毫米波雷達(dá),來自于傲圖科技創(chuàng)始團(tuán)隊在自動駕駛領(lǐng)域多年經(jīng)驗帶來的底氣。

傲圖4D成像雷達(dá)PCB

“在自動駕駛行業(yè)中,我們可以說集結(jié)了硬件、算法、優(yōu)化、射頻這幾個方向上最 好的人才團(tuán)隊。”牛力表示。團(tuán)隊背景包括來自蘋果、華為、小馬智行、Mozilla、采埃孚、Lyft無人車、等知名自動駕駛及汽車領(lǐng)域的科學(xué)家與工程師,全方位地覆蓋了4D成像雷達(dá)從產(chǎn)品研發(fā)到量產(chǎn)的全鏈條。

在硬件/射頻天線設(shè)計領(lǐng)域,他們完成了77GHz天線以及陣列設(shè)計以及高速/混合電路設(shè)計;

在信號處理算法方面,他們開發(fā)了獨特的解模糊技術(shù)以及有效的信號處理算法;

在計算性能優(yōu)化領(lǐng)域,他們通過DSP底層計算優(yōu)化、嵌入式底層加速在量產(chǎn)廉價ASIC芯片上實現(xiàn)了極 高的運算性能。

最后,豐富的雷達(dá)感知經(jīng)驗,讓他們能夠比較準(zhǔn)確地完成Tradeoff選擇;而對行業(yè)中大量L2/L4 雷達(dá)在自動駕駛領(lǐng)域中應(yīng)用的經(jīng)驗,讓他們能夠在產(chǎn)品開發(fā)中抓住用戶痛點,提供“即插即用”的雷達(dá)產(chǎn)品,比起現(xiàn)有需要技術(shù)人員花費一周左右時間點亮的雷達(dá),目前傲圖產(chǎn)品能夠做到讓沒有技術(shù)背景的普通人也能在數(shù)小時內(nèi)用好產(chǎn)品、調(diào)出點云。

如今,依托成熟的射頻芯片及成熟的生產(chǎn)工藝,產(chǎn)品已能夠大規(guī)模出貨,本次亮相上海車展后,隨時可投入生產(chǎn)。

毫米波雷達(dá)會是自動駕駛的未來主旋律嗎?

2022 年CES上,Mobileye 首席執(zhí)行官Amnon Shashua 在演講中對4D成像毫米波雷達(dá)的強(qiáng)調(diào),“(到 2025 年)除了正面,我們只想要毫米波雷達(dá),不想要激光雷達(dá)。”

Shashua的宣言固然激進(jìn),卻體現(xiàn)出在自動駕駛落地面臨瓶頸之際,4D毫米波雷達(dá)給行業(yè)注入的信心——它的性能、價格優(yōu)勢,讓自動駕駛的廣泛落地變得更加觸手可及。

2019 年,德州儀器提出了4D成像毫米波雷達(dá)的概念,并推出了基于AWR2243 的 4 片級聯(lián)4D毫米波雷達(dá)全套設(shè)計方案。

這一芯片方案的誕生,加之頻率開放的背景,開啟了這一輪4D毫米波雷達(dá)研發(fā)的浪潮。Yole報告顯示,全球4D成像雷達(dá)市場在未來幾年將以每年翻番的速度增長,并在 2027 年達(dá)到近 80 億美元。

然而始終,市場上缺乏一款真正做到規(guī)模落地的4D成像毫米波雷達(dá)產(chǎn)品。

交付,是許多車企極為關(guān)注的問題。在之前的激光雷達(dá)市場上,由于交付時間、節(jié)奏問題屢次更換供應(yīng)商的案例比比皆是,目前在4D毫米波雷達(dá)領(lǐng)域也是如此,產(chǎn)品發(fā)布頻頻,產(chǎn)品落地緩慢。另一方面,許多傳統(tǒng)的毫米波雷達(dá)巨頭交出的方案,價格高昂,也就失去了毫米波雷達(dá)高性價比的優(yōu)勢;新興企業(yè)給出的低成本方案,性能又僅能作為補(bǔ)充雷達(dá)使用。

“目前,我們產(chǎn)品大規(guī)模訂單的交付時間僅需要 2 個月左右?!迸AΡ硎?。除團(tuán)隊優(yōu) 秀的工程能力外,其國內(nèi)合作的定點工廠優(yōu)創(chuàng)電子在汽車零件生產(chǎn)方面耕耘頗深,具有十年以上車載傳感器的大規(guī)模生產(chǎn)制造經(jīng)驗。

據(jù)悉,傲圖科技將在今年內(nèi)完成首 款產(chǎn)品的商業(yè)化落地,并預(yù)研未來2- 3 款新產(chǎn)品。基于團(tuán)隊優(yōu) 秀的4D毫米波雷達(dá)經(jīng)驗與工程落地能力,他們將不斷向高性能的新一代4D毫米波雷達(dá)進(jìn)發(fā)。

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