《電子技術(shù)應(yīng)用》
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覆蓋L1-L5級自動駕駛并揚言取代激光雷達(dá),4D成像雷達(dá)真有這么神,?

2020-04-02
來源:與非網(wǎng)

“因為沒有資源,,所以只能用腦,,而高科技對創(chuàng)新的頭腦要求最高?!?/p>

 

筆者曾不止一次聽到這個觀點,,就連股神巴菲特也曾表達(dá)類似觀點,用以描述以色列的高科技產(chǎn)業(yè)的特點和實力,。這一次我們不去大而全的論述這件事,,視角聚焦到一家以色列高科技企業(yè)——Arbe

 

Arbe 主攻成像雷達(dá)領(lǐng)域,。官方介紹稱,,“Arbe 是世界上第一家使用超高分辨率 4D 成像雷達(dá),具有后期處理和同步定位與地圖構(gòu)建(SLAM)功能的公司,?!?/p>

 

成像雷達(dá)的“蹊徑”
提到成像雷達(dá),很多人首先想到的多半是“TI(德州儀器)式”的實現(xiàn)方法,,將毫米波雷達(dá)級聯(lián)加上移相器以實現(xiàn)波束賦型,。但 Arbe 并沒有選擇這條路。

 

Arbe 中國區(qū)總經(jīng)理 Roman Levi 在接受與非網(wǎng)專訪時給出原因,,“德州儀器的最新技術(shù)是通過級聯(lián) 5 臺收發(fā)器,,制造出能提供超過 300 個虛擬信道的成像雷達(dá)。然而 Arbe 雷達(dá)擁有超過 2200 個虛擬信道(48 發(fā)射*48 接收),?!?/p>

 

另外,從 Arbe 的角度考量,,使用德州儀器或其他具有競爭力的級聯(lián)收發(fā)器來處理來自高信道計數(shù)的大量數(shù)據(jù)也是一個問題,,因為這些公司并沒有提供基帶處理器來處理這樣的信道密度。因此在大多數(shù)情況下,,他們會選擇應(yīng)用 FGPA 芯片來解決這個問題,,可是這種芯片十分耗能,價格也十分昂貴,,甚至性能也不那么出色,。

 

Arbe 的成像雷達(dá)和“TI 式”成像雷達(dá)能夠算得上共同點的大概是都用到了移相器。“我們確實使用了移相器,。但我們只在遠(yuǎn)距離仰角探測時,,才應(yīng)用移相器進(jìn)行波控。波控能降低視場角獲得更好的角分辨率,。Arbe 也證實了通過降低遠(yuǎn)距離探測中仰角的視場角,,可以獲得更高的角分辨率?!盧oman Levi 講到,。

 

Arbe 以這樣的實現(xiàn) 4D 成像雷達(dá),能在任何條件下工作,,甚至是霧,、暴雨、漆黑及空氣污染等各種惡劣天氣和環(huán)境條件下也能提供高可靠性的探測,?!案呙芏韧ǖ赖膬?yōu)點能讓高清動態(tài)角分辨率達(dá)到零光柵波瓣的程度。零光柵波瓣能提高側(cè)瓣電平的數(shù)值,,從而大大減少探測錯誤,。”

 

 

除了 4D 成像雷達(dá),,Arbe 還有一款產(chǎn)品叫 Phoenix 芯片組,,采用 22nm 射頻 CMOS 工藝,達(dá)到車規(guī)級,,后處理功能包含了聚類,、定位和地圖服務(wù)?!暗蟛糠?OEM 廠商和一級供應(yīng)商還是希望在他們自己的后處理算法上應(yīng)用我們的技術(shù),,Arbe 的優(yōu)勢在于擁有排除干擾、算法設(shè)計,、芯片研發(fā)等專利技術(shù),。” Roman Levi 說到,。

 

“適用于各種等級的自動駕駛
22nm 射頻 CMOS 工藝,、車規(guī)級,前者是行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的工藝,,后者是品質(zhì)的保證,。

 

Roman Levi 指出:“22nm 雷達(dá)科技讓我們能生產(chǎn)出極高的信道數(shù)量,從而在產(chǎn)品型號,,成本和性能上順應(yīng)汽車市場的需求,。這項技術(shù)能讓 Arbe 在最大程度上拓寬汽車天線上的信道數(shù)量,,同時確保天線能放置在汽車保險杠或者汽車標(biāo)志后。與此同時一些新的競爭者和一級供應(yīng)商還嘗試著讓他們產(chǎn)品大小更為合適,,以及降低價格以實現(xiàn)大范圍的汽車應(yīng)用,。”在官方介紹中,,Phoenix 芯片組的圖像清晰度比業(yè)內(nèi)同類產(chǎn)品提升了百倍。

 

下面來說車規(guī)級的問題,?!拔覀円呀?jīng)設(shè)計出符合 ASIL-D 各項要求的必要模塊?!?Roman Levi 強調(diào),。

 

“Arbe 以二級供應(yīng)商的形式運營。我們和 OME 廠商的首選一級供應(yīng)商保持密切合作,,以確保能滿足 OME 廠商的所有要求,。我們很多授權(quán)和保證書都是來自一級供應(yīng)商。由于感應(yīng)系統(tǒng)需要各種類型的感應(yīng)器,,但單獨的雷達(dá)本身并不能達(dá)到 ASIL-D 等級,,卻可以達(dá)到 ASIL-D 系統(tǒng)安全等級中的 ASIL-B 級。所以我們的芯片集都需要達(dá)到 ASIL-D 系統(tǒng)安全等級中的 ASIL-B 級,?!?Roman Levi 和筆者解釋了此中略顯復(fù)雜的邏輯。

 

同時,,他提到:“我們的芯片組采用全自動化 22nm 工藝制造,,符合 AEQ100 標(biāo)準(zhǔn)。其他諸如傳輸方面的 FCC 認(rèn)證,,將由 Arbe 提供證明,。”

 

上述特性或者優(yōu)勢,,讓 Arbe 的 4D 成像雷達(dá)或者 Phoenix 芯片組在自動駕駛領(lǐng)域極具競爭力,。Roman Levi 表示:“我們結(jié)合分析了 OEM 廠商和一級供應(yīng)商提供的最受關(guān)注的極端案例,并已經(jīng)證明了成像雷達(dá)是如何能夠為安全駕駛提供必需的探測能力,?!?/p>

 

此外,他認(rèn)為:“鑒于 Arbe 雷達(dá)出色的表現(xiàn)和成本,,它能適用于各種等級的自動駕駛,。”他著重講到了 L2 級和 L3 級自動駕駛場景中的應(yīng)用:

 

Arbe 雷達(dá)能在各種氣候條件和場景下準(zhǔn)確探測物體邊界,,因此它能確保 ALA(空氣動力系統(tǒng)),、AEB(自動緊急制動系統(tǒng))和 ACC(自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng))在 L2 級自動駕駛模式下的順利運行,。我們的雷達(dá)還能檢測出汽車是否在特定車道內(nèi)行駛,亦或需要超出車道以通行,。Arbe 的解決方案可以檢測出汽車是否在某條車道內(nèi)上行駛,,或者是為了超車而越過了車道。Arbe 還能為車輛提供空間映射來判斷是否需要因為突發(fā)變化(行人 / 站在停放車輛旁的人或者動物)改變車輛行駛路線,。

 

 Arbe 技術(shù)為 L3 級自動駕駛中 TJA(交通擁堵領(lǐng)航)和 HWAP(高速公路輔助自動駕駛系統(tǒng))等技術(shù)的實現(xiàn)創(chuàng)造可能,。無論是城市還是鄉(xiāng)村駕駛環(huán)境,長短范圍內(nèi)的高清角分辨率都是十分必要的,。

 

 

覆蓋 L1 到 L5 整個階段自動駕駛,,需要先進(jìn)的智能系統(tǒng)和多種傳感器設(shè)備(包括攝像頭、雷達(dá),、導(dǎo)航設(shè)備等),,也要具備復(fù)雜的環(huán)境感知、智能決策,、協(xié)同控制和執(zhí)行等功能,,實現(xiàn)安全、舒適,、節(jié)能,、高效行駛,并最終可替代人來操作,。這條路上,,激光雷達(dá)的呼聲一直很高,但 Arbe 認(rèn)為,,4D 成像雷達(dá)有望讓自動駕駛徹底擺脫激光雷達(dá),。

 

在談?wù)撨@個問題時,Roman Levi 這樣講到:“Arbe 的高分辨率成像雷達(dá)再加上高分辨率攝像機,,能在各種天氣條件下滿足 ADAS 和自動駕駛的運行需求,。在擁擠的城市環(huán)境里,每輛車都配備了數(shù)個雷達(dá)以支撐 ACC,、AEB,、APC 的正常運行,因此雷達(dá)信號干擾問題也尤為突出,。但 Arbe 的雷達(dá)免干擾專利,,讓這一切不足為慮。無論距離遠(yuǎn)近,、物件大?。ɑ蛘呤蔷o靠在大目標(biāo)旁的小目標(biāo))、動態(tài)靜態(tài)(或是動態(tài)目標(biāo)旁的靜止目標(biāo)),, Arbe 的高分辨率雷達(dá)都能精準(zhǔn)區(qū)分每一個目標(biāo),?!?/p>

 

 

“今天,許多 OEM 廠商都將 Arbe 成像雷達(dá)和門控相機或高清攝像機的結(jié)合視為實現(xiàn) L3-L5 等級自動駕駛所需要的唯一傳感器,,因為這將大大降低系統(tǒng)的總體成本,。”他最后說,。


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