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36氪项目报道|将4D毫米波成像雷达“升维”, 「木牛科技」想要为智能驾驶提供更精准的场景体验

作者: 时间: 2022-11-24 12:10 点击: 90次

随着人们对于“未来出行”的想象正在成为现实,全球自动驾驶市场也炙手可热了起来。其中,雷达是实现自动驾驶的核心元件之一。

而今年以来,这一朝阳产业的全球技术与市场方向也出现了显著变化。

从细分赛道来看,纵然马斯克等人对于激光雷达的态度较为负面,但“视觉+激光雷达”的传感器方案目前是大部分厂商的主流选择,在国内市场更加是一年内实现了十倍以上的增长。

然而,万众瞩目之下,占据了时间差优势跑在“前面”的海外激光雷达,今年以来却在市场的挑战下连连受挫。车载激光雷达厂商Ibeo的破产体现了这一新兴领域因“无法继续融资”而难以经营下去的痛点。技术支出远大于营收的长期亏损是主要原因,车厂订单的不确定性是另外一个顾虑。层出不穷的亏损新闻,让人不禁开始重新思考激光雷达订单量产交付跟不上增长预期的真正原因。

市场回报对应的是实际应用场景,而技术厂商作为其背后的硬件与解决方案提供商,在新技术上的投入既是创新,也是风险。随着自动驾驶领域入局的玩家越来越多,业界对于“车载感知”的理解不断上升,在激光雷达饱受争议的同时,市场也一直期待成本更低、精度更高、性能更好的传感器出现。

比如,“4D毫米波成像雷达正在快速追赶激光雷达的步伐。”

「木牛科技」COO王卫告诉36氪,先进感知技术的“上车速度”远超人类的预期。近两年,在激光雷达市场“接近饱和”的状态下,车载行业逐渐将目光转向了4D成像雷达。

「木牛科技」创立于2015年,是一家专注于毫米波雷达智能系统解决方案的服务商。总部位于北京,创立之初同期设立了美国子公司Ainstein,在青岛、上海、美国堪萨斯州、波士顿设有研发或生产基地。

英特尔旗下自动驾驶公司Mobileye CEO Amnon Shashua也曾经公开表示,他们会坚定地选择4D毫米波雷达,而不是激光雷达。这是因为4D成像雷达的成本更低,最低情况下仅为激光雷达的10%,且在部分场景下表现优于激光雷达。而4D毫米波雷达目前的竞争弱点则是:这一技术成果尚未在车载领域经过大规模的商业验证。

4D成像雷达的突破:第五维度“微动”

作为传统车载毫米波雷达(也称3D雷达)的升级版,4D成像雷达的特点为:对目标拥有距离、速度、方位、角度这四个维度的数据解析能力。

3D感知,4D成像,在此基础上,「木牛科技」又增加了对第于五维度“微动”(micro-doppler,微多普勒)的测量,将4D信息进行了升维,从而能够更好地发挥微多普勒信息在场景识别上的分类和感知能力。

微多普勒,是指物体除了整体运动之外还存在微动的动力学,主要呈现为运动或附加运动部件的振动。比如,人行走过程中,躯干运动所反射的雷达回波,包含的是传统意义上的多普勒信息,而腿脚手臂摆动的雷达回波,则包含了微多普勒信息。由于不同目标之间的微多普勒信息是独一无二的,此类微小运动的信息检测也就成为了目标分类的有力特征。

2017年,「木牛科技」开始投入研发4D成像雷达及其商业化应用。2019年,其发布了全球首款4D成像雷达O-79 4D,并与全球紧凑型机械车辆制造商巨头Bobcat(斗山山猫)达成了定点合作与批量供货。同年,「木牛科技」又开源了其自主研发的基于ROS平台的雷达测试代码,得到了大量引用。2022年,Bobcat对「木牛科技」进行了战略投资,并确定其作为自己的全球唯一雷达供应商。

“五年的4D成像雷达商业化探索中,我们关注到了这一领域重要的不只是性能,还有数据质量、解决方案的性价比。”

王卫介绍道,在与特种车辆的长期合作下,「木牛科技」沉淀了大量的场景数据与服务经验。面对特种车辆高达80%以上事故率的高难度需求,「木牛科技」的雷达能够在复杂的建筑施工及车辆低速运行的环境下,从提升主处理器性能、算法能力,优化天线性能、数量和阵列排布等多个方面着手,优化出多目标高精准的点云成像识别能力,帮助其车辆事故率大幅降低,“到近乎为零的程度”。

车载雷达的未来:智能驾驶+智慧交通

领域布局上,「木牛科技」的技术产品目前主要应用于车载、智能、航空、体育四个领域,全球客户数达到了600多家,覆盖了40多个国家、50多个垂直领域。

5D雷达技术不止能够应用于车载这一较为严肃的领域,还能够通过在其他领域的成熟商业化能力,不断为自动驾驶优化精确度。

以「木牛科技」的5D雷达技术在高尔夫领域的应用为例。由于高尔夫球是一个很小的目标,却在竞技中拥有很复杂的动态路径,因此精度更高的数据识别与分析成为了一大难点。基于这一问题,「木牛科技」雷达的微动维度能够实现超过300码的远距离动态追踪,针对球体被击中、到空中飞行轨迹、再到落地滚动这三段不同的运动状态,感知包括不同的角度、旋转、落点、速度在内的16项挥杆和击球数据。去年,「木牛科技」发布了高尔夫雷达Full Swing KIT,在全球高尔夫练习场、职业赛事、职业球员范围内得到了有效应用。

「木牛科技」行业及产品布局

回归智能车载领域,随着国内车载厂商在全球范围内的竞争优势逐渐显现,“5D雷达技术的商业价值将会进一步飞跃,随之也能够为更多应用场景带来高性价比的智能感知方案。”

「木牛科技」将5D雷达技术应用到了L2至L3+的车载雷达产品上,并有效降低了误报率和漏报率。能够识别的信息如:针对车轮转速来进行车辆识别和分类,判断是慢速车辆还是静止车辆,针对行人摆臂来判断是否横穿等。这些数据不但能应用于自动驾驶,也能够很好地融入智慧交通领域,基于国内复杂的交通环境,满足路侧智能和数字孪生等需求。为此,「木牛科技」针对路口信控、城市交通云、高速公路路段及隧道等,分别研发了对应的产品,其截面车流量的检测准确度超过98%,平均车速的检测准确度达到了98.5%。

11月初,「木牛科技」代表毫米波雷达厂商参加了云栖大会,4D成像乃至5D成像雷达拥抱国内车载市场更进一步。无论是最终成为激光雷达的代替品,还是能够结合各自技术原理进行融合互补,我们都可以看到,4D成像雷达已经进入了市场布局阶段,而未来,智能车载和无人驾驶的硬件成本将会越来越低。

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