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自動駕駛賽道好比武林，不同研究方向就像幾大門派，各家都在修煉一門基本武功，希望能夠在各個(gè)級別的跨越中拔得頭籌。如果能夠獲取一本真?zhèn)鹘^技功法，無疑將有望在“凌絕頂”時(shí)刻成為一覽眾山小的存在。
事實(shí)上，迄今為止，許多消費(fèi)者仍對汽車自動駕駛不屑一顧，只因近年來自動駕駛事故在頭條新聞中并不鮮見。對于整車廠來說，為了獲得消費(fèi)者的信任，需要從一開始就集成正確的傳感器技術(shù)，為每個(gè)人——不僅僅是豪華車型，防止發(fā)生不必要的碰撞發(fā)生。
在多人或多個(gè)物體的環(huán)境中，雷達(dá)感知（Radar Perception）是唯一能夠可以感知其存在并動態(tài)跟蹤，以確定它們之間相對關(guān)系的雷達(dá)技術(shù)。而感知雷達(dá)則是能夠以每輛車都能負(fù)擔(dān)得起的價(jià)格提供尖端雷達(dá)技術(shù)，確保安全并贏得消費(fèi)者信任，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自動駕駛革命的利器。
2023年1月6日，Arbe發(fā)布了360°環(huán)繞式雷達(dá)感知技術(shù)，首次利用基于AI的整車環(huán)境集成分析。這一解決方案利用Arbe感知雷達(dá)芯片組的數(shù)據(jù)，讓車輛在任何天氣和照明條件下都能實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行。加上之前的兩款產(chǎn)品Lynx環(huán)繞成像雷達(dá)和Phoenix感知雷達(dá)，這就好比為行業(yè)提供了一本武功秘籍，得此真?zhèn)髡?，將有機(jī)會傲視同儕。
傳感器能力是自動駕駛的一大短板
現(xiàn)階段，面向大眾市場的自動駕駛技術(shù)可能還未做好準(zhǔn)備，為了開發(fā)和推出相應(yīng)的高級功能，整車廠需要使用合適的傳感器，以便更多真實(shí)場景中收集大量數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)更高的安全性。
不過，每個(gè)傳感器類型都有至少一個(gè)顯著的缺點(diǎn)。
雷達(dá)分辨率不夠高：普通雷達(dá)缺乏在日常使用情況下支持安全駕駛所需的分辨率，而遠(yuǎn)程雷達(dá)成本較高無法在車輛四角安裝。
激光雷達(dá)（LiDAR）射程低、成本高：在較為惡劣的天氣情況下，激光雷達(dá)無法在車輛周圍使用。
攝像頭傳感器傳輸距離不足，缺乏深度感知：短距離和窄視野不足以滿足L2+和更高自主性的要求，且經(jīng)常在惡劣的天氣和照明條件下失效。
光學(xué)傳感器（攝像頭傳感器和激光雷達(dá)）有安裝限制：需要透明表面，很大程度上限制了將其放置在車角位置的能力，光學(xué)傳感器表面附著的灰塵也會影響其功能。
在應(yīng)用方面，現(xiàn)有角雷達(dá)已無法滿足ADAS（高級駕駛輔助系統(tǒng)）和自動駕駛的需要，挑戰(zhàn)還不止一個(gè)。
一是由于距離有限、計(jì)算能力不足和分辨率低，角雷達(dá)無法提供成像，為光學(xué)傳感器提供所需冗余，因此難以實(shí)現(xiàn)傳感器融合感知，只適用于基本的駕駛輔助功能，如側(cè)盲點(diǎn)、交叉口交通報(bào)警和動態(tài)物體跟蹤。
二是雖然此前360°傳感一直使用角雷達(dá)實(shí)現(xiàn)ADAS功能，但迄今為止，角雷達(dá)仍無法用于更具挑戰(zhàn)性的用例，例如遠(yuǎn)距離接近車輛安全報(bào)警、靜止物體識別、兩車間距探測以及估量物體的形狀和大小。另外，高分辨率遠(yuǎn)程雷達(dá)價(jià)格昂貴，無法在車輛多個(gè)位置部署。
為此，行業(yè)迫切需要找到一種具有冗余和數(shù)據(jù)多樣性、可靠而經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的替代方案，以滿足車規(guī)級安全和推出自主功能的要求。Arbe成像雷達(dá)的精細(xì)程度是市場上其他雷達(dá)的100倍，在任何天氣和照明條件下都能正常工作，同時(shí)具備遠(yuǎn)距離運(yùn)行優(yōu)勢，為光學(xué)傳感器提供了有力的補(bǔ)充。
Arbe環(huán)繞雷達(dá)成像技術(shù)的特色
Arbe顛覆性的獨(dú)特雷達(dá)技術(shù)能夠帶來高質(zhì)量和安全性，使4D成像功能應(yīng)用于自動駕駛系統(tǒng)，在極具挑戰(zhàn)性的惡劣光線和天氣條件下彌補(bǔ)光學(xué)傳感器的不足；而且能夠以幾乎零延時(shí)提供深度信息和即時(shí)徑向速度數(shù)據(jù)。
在今年初發(fā)布360°環(huán)繞式雷達(dá)感知技術(shù)之前，Arbe已經(jīng)基于其成像雷達(dá)芯片組設(shè)計(jì)了兩個(gè)雷達(dá)開發(fā)平臺：2019年1月榮獲CES 2022年度創(chuàng)新獎的Phoenix感知雷達(dá)和2022年7月發(fā)布的環(huán)繞成像雷達(dá)Lynx，前者采用48x48個(gè)射頻通道，后者采用24x12個(gè)射頻通道。
（1）Phoenix感知雷達(dá)
Phoenix是業(yè)內(nèi)首個(gè)采用先進(jìn)的22nm射頻CMOS工藝的車載芯片，幀頻率約30Hz，實(shí)現(xiàn)了雷達(dá)性能多項(xiàng)技術(shù)突破。它具有100倍的精細(xì)成像和雙倍的雷達(dá)敏感度，采用高級算法以及獨(dú)特的信道分離技術(shù)，能夠有效減少誤報(bào)。Phoenix的高動態(tài)范圍捕捉可以區(qū)分不同大小的目標(biāo)，并根據(jù)動態(tài)和靜態(tài)目標(biāo)提供清晰的分辨率。
Arbe的Phoenix感知雷達(dá)采用48X48個(gè)射頻通道，能夠在方位角和俯仰角上區(qū)分、追蹤并識別數(shù)百個(gè)目標(biāo)，并生成視野范圍廣闊、識別范圍更大的高清細(xì)節(jié)環(huán)境圖像，此外還可根據(jù)高度區(qū)分目標(biāo)。目前，Phoenix 已經(jīng)適用于各種動態(tài)應(yīng)用場景和靜態(tài)應(yīng)用場景。
目前，市面上的雷達(dá)一般是3x4角雷達(dá)，由12個(gè)通道組成；最先進(jìn)的12x16遠(yuǎn)程雷達(dá)，由192個(gè)通道組成。而Phoenix則采用48個(gè)發(fā)射通道和48個(gè)接收通道，虛擬通道達(dá)到2304個(gè)。Phoenix的分辨率是競品的2-10倍，具有市場上最高的點(diǎn)云密度。
Phoenix生成的是一幅真正的4D雷達(dá)圖像，在距離、方位、仰角和多普勒維度上都具有超高分辨率。這是通過高度可靠的目標(biāo)檢測、低旁瓣電平（SLL）和低虛警率來實(shí)現(xiàn)的。由于幾乎不會出現(xiàn)虛對象，消除了假陽性和假陰性場景。
Phoenix的高分辨率和高動態(tài)范圍提供了區(qū)分各種物體的能力，例如卡車旁邊的摩托車、卡在橋下的汽車和站在圍欄旁邊的行人。
除了中心和速度的精度高很多的高分辨率成像，Phoenix還提供了有關(guān)被跟蹤對象的更詳細(xì)信息，如對象的方向和邊界，使之與其他傳感器（如攝像頭）的融合更有意義。
該系統(tǒng)還可以跟蹤移動物體，繪制環(huán)境和靜止障礙物地圖，創(chuàng)建完整的自由空間映射，既可路徑規(guī)劃，又能提供精確定位。
Arbe的專利芯片技術(shù)為自動駕駛部件帶來了進(jìn)一步革新，讓4D雷達(dá)成像技術(shù)在所有級別自動駕駛汽車中具有更大發(fā)展前景和商業(yè)價(jià)值。Phoenix專利芯片可以讓原本只是輔助傳感器的汽車?yán)走_(dá)升級為駕駛員輔助和自動駕駛傳感器套件的核心部件。
（2）Lynx環(huán)繞成像雷達(dá)
目前，業(yè)界已經(jīng)使用角雷達(dá)進(jìn)行360°傳感，包括盲點(diǎn)檢測、匯車預(yù)警、動態(tài)物體跟蹤等ADAS功能。不過，由于距離有限、計(jì)算能力不足和分辨率低，角雷達(dá)還無法為更具挑戰(zhàn)性的用例提供解決方案，如遠(yuǎn)距離接近車輛報(bào)警、識別靜止物體、檢測兩輛車之間距離、分辨物體的形狀和大小等。由于角雷達(dá)不提供成像，無法為光學(xué)傳感器提供所需要的冗余，因此也無法實(shí)現(xiàn)傳感器融合和感知。
為滿足市場對遠(yuǎn)距離環(huán)繞感知傳感器的迫切需求，Arbe推出了其環(huán)繞成像雷達(dá)Lynx，填補(bǔ)了環(huán)繞傳感器的空白，提供了一種能夠應(yīng)對嚴(yán)苛照明和天氣條件、具備遠(yuǎn)距離探測能力的解決方案，而這些正是攝像頭和激光雷達(dá)性能的限制因素。
Lynx成像雷達(dá)是業(yè)界首款360°覆蓋車輛周圍且性價(jià)比很高的傳感解決方案，能夠提供對車輛安全性和自動駕駛功能至關(guān)重要的冗余和數(shù)據(jù)多樣性，如多普勒、遠(yuǎn)距離、深度感知等，能夠?qū)崿F(xiàn)自由空間映射。它在所有環(huán)境條件下都能提供有效的感知，并能收集光學(xué)傳感器缺乏的速度、遠(yuǎn)距離等數(shù)據(jù)。
Lynx是一款集遠(yuǎn)距離、高分辨率、360°傳感和高性價(jià)比于一體的解決方案，采用24×12個(gè)射頻通道，其性能優(yōu)于當(dāng)前業(yè)界的3×4角雷達(dá)，甚至優(yōu)于先進(jìn)的12×16前置雷達(dá)，使其成為一款既能夠增強(qiáng)感知，又有助于傳感器融合的環(huán)繞雷達(dá)。
Lynx環(huán)繞成像雷達(dá)是對Phoenix感知雷達(dá)的重要補(bǔ)充，適用于L2+及更高級別自動駕駛車輛的四角和后方。每輛車安裝4-6個(gè)環(huán)繞成像雷達(dá)，集成在一個(gè)或兩個(gè)感知雷達(dá)中，就可以實(shí)現(xiàn)真正的安全性和自主性。Lynx也可以用作角雷達(dá)和更低價(jià)位車型的前雷達(dá)，安裝于車輛的四角和后部。
Lynx 和Phoenix相互結(jié)合，相得益彰，可提供車輛周圍的360°視野，實(shí)現(xiàn)真正的遠(yuǎn)程性能、高分辨率、小尺寸和寬視野。兩者可以提供統(tǒng)一的感知，避免干擾，實(shí)現(xiàn)車輛周圍的全方位傳感覆蓋，滿足每個(gè)位置的不同要求，為自動駕駛車輛提供無與倫比的安全性。
此外，數(shù)據(jù)收集、功能開發(fā)和軟件迭代可以使感知在整個(gè)車輛生命周期中不斷增加價(jià)值。整車廠可以將其當(dāng)前和未來的算法添加到Lynx處理器上，無需增加額外的硬件。通過將Lynx整合到傳感器套件中，整車廠實(shí)際上是在為他們的汽車“謀劃未來”，將自己定位于自動駕駛產(chǎn)品賽道的領(lǐng)先地位。
Arbe360°環(huán)繞式雷達(dá)感知技術(shù)的意義
今年初，Arbe憑借360°環(huán)繞式雷達(dá)感知技術(shù)蟬聯(lián)了CES 2023創(chuàng)新獎。該技術(shù)通過賦予雷達(dá)超高分辨率和感知能力突破了雷達(dá)功能的邊界，重新定義了高質(zhì)量雷達(dá)傳感器。
360°環(huán)繞式雷達(dá)感知技術(shù)依賴多個(gè)雷達(dá)之間的數(shù)據(jù)共享和感知能力，對捕獲到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，在車輛周圍創(chuàng)建完整的自由空間映射，能夠全面感知駕駛環(huán)境，實(shí)現(xiàn)任何天氣和照明條件下的環(huán)繞式物體識別、區(qū)分與追蹤；同時(shí)結(jié)合人工智能（AI）對雷達(dá)探測到的不斷變化的危險(xiǎn)因素進(jìn)行遠(yuǎn)距離綜合分析，在減少延遲的同時(shí)，提高追蹤的可靠性和準(zhǔn)確性。
360°環(huán)繞式雷達(dá)感知技術(shù)平臺能夠讓車輛持續(xù)追蹤周圍環(huán)境，監(jiān)控車后、車側(cè)以及盲點(diǎn)位置的潛在危險(xiǎn)。邊緣重疊的多個(gè)雷達(dá)共同協(xié)作，順利追蹤物體，通過兩種不同感知算法驗(yàn)證同一物體的移動軌跡，從而減少誤報(bào)，并提高遮擋情況下的抗干擾性。
在多種駕駛場景中，無論是密集的城市道路駕駛、路口左轉(zhuǎn)彎，還是高速公路并道，抑或是在應(yīng)急車道進(jìn)行緊急轉(zhuǎn)向，Arbe的360°環(huán)繞式感知雷達(dá)技術(shù)都能夠保證駕駛的安全性。
在安全性方面，IIHS的夜間測試表明，AEB系統(tǒng)在黑暗中表現(xiàn)不盡人意，所有測試車輛在行人進(jìn)入前照燈光束之前都很難識別；燈光亮度低不容易看到行人；對于光學(xué)傳感器來說，白天光線太亮也有問題。而引入感知雷達(dá)就可以在白天、黑夜、雪、雨夾雪和雨中提供高度詳細(xì)的自由空間映射，這對于檢測道路一旁或車輛前方的行人至關(guān)重要。
Arbe憑借具有顛覆性感知能力的新一代傳感器和感知技術(shù)，正在為追求卓越的一級供應(yīng)商和整車廠推出更安全的自動駕駛系統(tǒng)賦能。
應(yīng)用合作為整車廠落地賦能
截至目前，一些一級供應(yīng)商已經(jīng)開始基于Arbe的環(huán)繞成像雷達(dá)開發(fā)雷達(dá)系統(tǒng)，為整車廠提供完整的360°解決方案，同時(shí)為下一代感知需求做好了準(zhǔn)備。
2022年，Arbe與全球15家頭部整車廠中的12家展開了合作，內(nèi)容包括現(xiàn)場試驗(yàn)、提供信息征詢書（RFI）和詢價(jià)書（RFQ）以及展示Arbe的感知雷達(dá)對L2級+駕駛輔助的重要意義。
Arbe的一級供應(yīng)商合作伙伴包括法雷奧（Valeo）、維寧爾（Veoneer）、經(jīng)緯恒潤和威孚高科等都已經(jīng)進(jìn)行了大量投資，并部署了規(guī)模龐大的團(tuán)隊(duì)基于Arbe的芯片組開發(fā)雷達(dá)系統(tǒng)。
2022年11月，經(jīng)緯恒潤向Arbe訂購了34萬個(gè)雷達(dá)芯片組，供2023年和2024年的項(xiàng)目應(yīng)用。這是Arbe的首個(gè)量產(chǎn)訂單，有望加速Arbe實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。此外，經(jīng)緯恒潤被山東日照港選中，向其提供基于Arbe芯片組的感知雷達(dá)。Arbe的雷達(dá)部署在卡車上，為車輛提供高級感知和真正的安全性，這恰恰證實(shí)了Arbe在業(yè)內(nèi)的重要地位。
威孚高科已成立雷達(dá)制造廠，正在基于Arbe的技術(shù)和整車廠客戶的個(gè)性化需求開發(fā)雷達(dá)系統(tǒng)。與Arbe合作的重點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模市場生產(chǎn)、安全合規(guī)，并為乘用車、卡車、商用車和交通應(yīng)用提供定制化4D成像雷達(dá)解決方案。
已經(jīng)生產(chǎn)了5000多萬個(gè)雷達(dá)的維寧爾預(yù)計(jì)，2030年之前，其年產(chǎn)量將會達(dá)到2.5億個(gè)左右。與Arbe展開合作將豐富維寧爾的產(chǎn)品線，為整車廠提供更多選擇。
2022年第四季度，Arbe與半導(dǎo)體制造商格羅方德（Global Foundries）合作完成了芯片組批量生產(chǎn)線，這是Arbe的一個(gè)重要的里程碑。Arbe的三款芯片目前正在進(jìn)行AEC-Q100認(rèn)證，預(yù)計(jì)將于2023年第四季度正式投入量產(chǎn)。
Arbe的量產(chǎn)射頻芯片組已經(jīng)成功獲得日本電信和無線電認(rèn)證。隨著認(rèn)證流程的完成，Arbe與一家日本頭部車企合作啟動了一項(xiàng)開發(fā)項(xiàng)目，還與日本主要整車廠和一級供應(yīng)商開展了試點(diǎn)項(xiàng)目。
總結(jié)
如果說Phoenix提供了一流的性能，實(shí)現(xiàn)了前部和后部超長距離感知，且能夠作為傳感套件中的主傳感器使用，為業(yè)內(nèi)成像雷達(dá)樹立了黃金標(biāo)準(zhǔn)，那么，Lynx為這些功能進(jìn)行了疊加和擴(kuò)展，令Phoenix如虎添翼；而新的推出360°環(huán)繞式雷達(dá)感知技術(shù)則為成像雷達(dá)提供了一個(gè)更加卓越的平臺。
至此，Arbe的自動駕駛武功秘籍已囊括三大絕技功法——Lynx、Phoenix和360°環(huán)繞式雷達(dá)感知技術(shù)，將幫助主機(jī)廠賦能真正安全的L2及以上自動駕駛車輛，并為安全自動駕駛鋪平道路。
