自動駕駛的江湖里，無論是輔助駕駛派系，還是高級自動駕駛派系，玩家們都在路上不斷前進(jìn)著。 以自動駕駛為原點(diǎn)，技術(shù)流派的煥新也從未停止過。在主機(jī)廠低成本、全天候、車規(guī)級的量產(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（以下簡稱“幾何伙伴”）成立于2018年10月末，是一家集自動駕駛相關(guān)軟硬件產(chǎn)品研發(fā)、制造、銷售和服務(wù)于一體的高科技企業(yè)，提供面向自動駕駛基于機(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薛旦是國家及上海人工智能專家委員會委員，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、德國大陸等全球巨頭企業(yè)人才。 2019年1月幾何伙伴完成6000萬人民幣天使輪融資，由ARM生態(tài)中國產(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，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以4D毫米波車載雷達(dá)為主傳感，輔之于可見光視覺和紅外成像的自動駕駛軟硬件系統(tǒng)進(jìn)行合作，打造面向L3和L4級別、具備局部自動駕駛功能的乘用車和商用車。 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，幾何伙伴對現(xiàn)有的自動駕駛方案做了大量分析與考量。 在主流的自動駕駛感知方案中，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。 但一個尷尬的事實(shí)是，到目前為止，全球真正實(shí)現(xiàn)車規(guī)級上車的激光雷達(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)、難過車規(guī)、價(jià)格昂貴始終是更高線束機(jī)械掃描式激光雷達(dá)未能在自動駕駛車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方案的大功率問題在遠(yuǎn)距場景尚無有效解決方案，不適用于自動駕駛應(yīng)用；MEMS方案的問題在于目前沒有一款MEMS微振鏡產(chǎn)品可以滿足-40°~105°工作溫度、車規(guī)級沖擊和振動要求?！?/span> 因此，在自動駕駛的技術(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)車載毫米波雷達(dá)（也稱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，但其沒有高度信息，無法成像，所以無法準(zhǔn)確的識別目標(biāo)的形態(tài)。 而4D毫米波雷達(dá)，增加了對目標(biāo)的高度維數(shù)據(jù)的解析，能夠?qū)崿F(xiàn)距離、方位、高度以及速度四個維度的信息感知，可以有效地解析目標(biāo)的輪廓、類別、行為。 薛旦告雷鋒網(wǎng)新智駕，4D毫米波雷達(dá)的實(shí)現(xiàn)離不開幾個關(guān)鍵因素。 首先，4D毫米波雷達(dá)需要大規(guī)模收發(fā)陣列。對于車載應(yīng)用，級聯(lián)多通道發(fā)射和接收單元是實(shí)現(xiàn)這個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。 第二個關(guān)鍵因素在于雷達(dá)天線的設(shè)計(jì)。雷達(dá)天線通過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)量也會大幅提升，毫米波雷達(dá)的成像輪廓也會更加清晰。 第三，通過幾何伙伴特有的雷達(dá)信號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)到上萬個通道，點(diǎn)云數(shù)量相應(yīng)成倍增加。 第四，通過幾何伙伴自主研發(fā)的深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)模型，對點(diǎn)云信息進(jìn)行處理，有效地解析目標(biāo)的輪廓、類別、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等自動駕駛功能。 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個點(diǎn)云數(shù)量，250米以上的探測距離，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°以內(nèi)，速度分辨率為0.3km/h，能夠識別車輛、非機(jī)動車、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)了自動駕駛所需的可通行空間估測、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)軍自動駕駛方案提供商領(lǐng)域。 幾何伙伴的目標(biāo)很清晰：不做車隊(duì)運(yùn)營，致力于成為自動駕駛汽車和智能網(wǎng)聯(lián)汽車的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)臨港測試點(diǎn)云效果
4D雷達(dá)臨港測試Free Space效果
4D毫米波雷達(dá)+車載紅外成像+攝像頭+自動駕駛軟件的軟硬件一體化方案，是其成為車企Tier1的敲門磚。 在主流的自動駕駛方案中，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，甚至連動靜態(tài)目標(biāo)對象的細(xì)節(jié)都能清晰可見。但這對點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理計(jì)算能力提出了更高的要求，導(dǎo)致車輛需要性能更高的計(jì)算平臺，車輛整體價(jià)格更加昂貴。 但幾何伙伴研發(fā)團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，自動駕駛車輛并不需要精確知道動靜態(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)。“所以激光雷達(dá)的確有豐富的點(diǎn)云數(shù)量，但其中很多信息對自動駕駛來說是并非必需的。” 幾何伙伴的自動駕駛方案將會采用4D毫米波雷達(dá)、紅外成像、攝像頭、自動駕駛軟件來代替現(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)對象偵測、目標(biāo)追蹤、空間估測、車輛定位、地圖構(gòu)建等功能。 這是一條更加容易上車的路線，或許這也正是車企所看重的。 幾何伙伴告訴新智駕，2019年幾何伙伴的自動駕駛方案已經(jīng)搭載在上汽紅巖重型卡車上，并進(jìn)行了大量測試。每一臺商用車配置了六臺4D毫米波雷達(dá)、多臺相機(jī)等，未來還會搭載一臺紅外成像系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全時(shí)段運(yùn)營。 |
幾何伙伴工作人員調(diào)試上汽商用車
按照計(jì)劃，幾何伙伴將會在今年7月1日開始批產(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)行商用車型的各種適配工作。 至于乘用車方面，幾何伙伴也會緊跟上汽集團(tuán)自動駕駛的步伐，在2020年完成乘用車的各種測試，2021年進(jìn)行批產(chǎn)，2022年量產(chǎn)。 盡管幾何伙伴自動駕駛方案的效果還需要在新車推出時(shí)接受市場的考驗(yàn)，但不可否認(rèn)的是，新玩家的入局，為自動駕駛的實(shí)現(xiàn)帶來了更多的視角與可能性，助力自動駕駛量產(chǎn)的到來。 |