我們都知道，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(shí)現(xiàn)：攝像頭、雷達(dá)、激光雷達(dá)，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(cè)距能力不足且性能易受極端天氣、光線等因素影響，會(huì)出現(xiàn)視力「不足」的情況，這就需要用到雷達(dá) or 激光雷達(dá)提供的感知能力，但是現(xiàn)有毫米波雷達(dá)分辨率較低且獲取的數(shù)據(jù)豐富度不夠，激光雷達(dá)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(dòng)駕駛提供更強(qiáng)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(dòng)駕駛開發(fā)和提供全方位解決方案?；趯＠上窭走_(dá)，我們擁有首個(gè)能構(gòu)建高分辨率實(shí)時(shí) 4D 地圖的系統(tǒng)，從而能使任何汽車實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)駕駛」。這是 Arbe 官網(wǎng)的業(yè)務(wù)簡(jiǎn)介。透過這些不難發(fā)現(xiàn)，Arbe 扮演的是一個(gè)自動(dòng)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(chǎng)，而是為機(jī)器人和無人機(jī)行業(yè)制造雷達(dá)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(jī)會(huì)，Arbe 決定進(jìn)入其中。
2019 年 1 月，Arbe 推出了 4D 成像雷達(dá) 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(dá) bet版產(chǎn)品——Phoenix
所謂 4D 成像雷達(dá)的其中三個(gè)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(cè)目標(biāo)的方向和速度，通過 4D 成像雷達(dá)可以在一幀的時(shí)間內(nèi)理解整個(gè)環(huán)境的變化，而不需要像其他傳感器那樣進(jìn)行多幀計(jì)算。
按照官方說法，基于其專利硬件、信號(hào)處理和 4D 建模算法，無論方位角和仰角是遠(yuǎn)程、中程或近程，Arbe 雷達(dá)系統(tǒng)都能實(shí)現(xiàn)極高分辨率，以最高 50 次/秒的頻率生成點(diǎn)云格式的環(huán)境圖片。專利 SLAM 平臺(tái)會(huì)構(gòu)建障礙物的 3D 形狀和速度，然后在地圖上進(jìn)行追蹤、定位和分類。
市面上的雷達(dá)一般擁有 12 個(gè)信道(3 發(fā) 4 收)，Arbe 的雷達(dá)采用 2300 個(gè)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(cè)最遠(yuǎn)距離為 300 米，測(cè)距精度在 10-30 厘米，在寬闊的視野下和遠(yuǎn)程范圍內(nèi)能夠同時(shí)追蹤數(shù)百個(gè)目標(biāo)。
按照官方說法，Phoenix 的成像精細(xì)度可以達(dá)到其他頂尖雷達(dá)產(chǎn)品的 100 倍，系統(tǒng)擁有高級(jí)算法以及獨(dú)特的信道分離技術(shù)，能夠有效減少錯(cuò)誤情報(bào);同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)在高動(dòng)態(tài)范圍捕捉區(qū)分不同大小的目標(biāo)，還具有實(shí)時(shí)分離靜態(tài)和動(dòng)態(tài)目標(biāo)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(gè)基于雷達(dá)的 SLAM 解決方案，其 SLAM 算法可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)聚類、跟蹤和自定、虛假目標(biāo)過濾以及基于雷達(dá)和攝像頭分類識(shí)別。需要注意的是，該解決方案 還在專利申請(qǐng)中。
透過上面所描述的內(nèi)容，其實(shí)不難發(fā)現(xiàn)，相比于傳統(tǒng)毫米波雷達(dá)，4D 成像雷達(dá)可以獲取到的數(shù)據(jù)量更為豐富。那么問題來了，如何實(shí)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(jì)劃購買雷達(dá)芯片，但是很快意識(shí)到市面上的芯片能力不夠強(qiáng)大無法符合其要求，于是 Arbe 開發(fā)了自己的毫米波雷達(dá) RFIC 芯片。該芯片是行業(yè)內(nèi)首個(gè)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(gè)信道所需的功率，同時(shí)大幅度地降低制造成本。
同時(shí) Arbe 也在基于人工智能開發(fā)相應(yīng)的算法用于雷達(dá)目標(biāo)的識(shí)別跟蹤、動(dòng)態(tài)目標(biāo)和周圍環(huán)境的區(qū)分、多目標(biāo)軌跡的預(yù)測(cè)等。Kobi 認(rèn)為， 人工智能將會(huì)在自動(dòng)駕駛傳感器數(shù)據(jù)融合中發(fā)揮重要作用 ?！冈谖磥?，我希望看到技術(shù)朝著通用人工智能 (Generl AI) 的方向進(jìn)化，在通用人工智能中，代碼可以自行編寫，機(jī)器能夠自學(xué)如何解決問題。」Kobi 如是說道。
扶汽車?yán)走_(dá)上位
在 Kobi 看來，以無線電波為基礎(chǔ)的雷達(dá)具有全天候全天時(shí)的特點(diǎn)，但是雷達(dá)技術(shù)一直受到低分辨率的限制，這一缺點(diǎn)使得傳統(tǒng)雷達(dá)非常容易受到虛假警報(bào)的影響，并且無法識(shí)別靜止目標(biāo);激光雷達(dá)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(gè)有意思的觀點(diǎn)：(激光雷達(dá))過高的傳感水平會(huì)對(duì)最終目標(biāo)的識(shí)別產(chǎn)生反作用，因?yàn)樗峁┝颂嗟淖兞?，?shí)際上會(huì)影響決策。
相比于上述傳統(tǒng)的毫米波雷達(dá)以及激光雷達(dá)，Arbe 的 4D 成像雷達(dá)可以提供更高分辨率，從四個(gè)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(dá)的優(yōu)點(diǎn)以及類激光雷達(dá)的能力。換句話說， Arbe「吃」的就是毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)的市場(chǎng)。 而且在專訪中，Arbe 不止一次提到「扭轉(zhuǎn)汽車?yán)走_(dá)的行業(yè)地位，讓汽車?yán)走_(dá)從輔助性傳感器轉(zhuǎn)變成為自動(dòng)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(jí)認(rèn)證是合作項(xiàng)目的一部分，產(chǎn)品將會(huì)在今年年底進(jìn)入最后的生產(chǎn)階段，屆時(shí)將會(huì)通過認(rèn)證，只有這樣，Arbe 的雷達(dá)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(shí)很有競(jìng)爭(zhēng)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(rèn)證進(jìn)入前裝量產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)自造血能力。
