让4D成像雷达从冗余升级为自动驾驶的核心

2019上海车展落下帷幕不久，数以万计观众一睹各大品牌靓车之余，自动驾驶技术的发展现状也再次成为热门话题。除了汽车零部件供应商、互联网公司、传统整车厂、造车新势力，专注自动驾驶解决方案的创业公司对自动驾驶行业发展的贡献也不可忽视。

自动驾驶的实现需要雷达、摄像头、软件等的结合，其中作为汽车眼睛的传感器组合一直呈现摄像头/激光雷达为主，其余方案为冗余的发展路线。近日，环球网科技对话了高科技企业Arbe的CEO兼联合创始人Kobi Marenko，获悉了他的不同观点。通过深入了解我们发现，Arbe提供的超高分辨率4D成像雷达有望让雷达从辅助性配件升级为自动驾驶系统的核心解决方案。

Arbe超高分辨率4D成像雷达

汽车的“眼睛”目前已经有几个主流的技术路线：激光雷达测距远但成本高，且受天气影响较大;毫米波雷达虽然可以穿透雨雾但测量范围较窄;摄像头成本低廉算法成熟，但受环境光线影响大。

因此，超高分辨率成像雷达一经出现，堪称开拓性技术，具有任何天气和光线条件下实现实时检测、探测范围远等优异特性。

而Arbe提供的正是超高分辨率4D成像雷达。

说起Arbe，它的出身让人会心一笑。Arbe来自以色列特拉维夫，目前在美国和中国都设有业务发展和客户服务中心。

Kobi Marenko表示，Arbe创造的是全球首台超高分辨率4D成像雷达。除了广为人知的抗环境干扰、检测范围远，灵敏度表现也极为良好，能够区分移动和静止的目标，也能够区分行人、自行车和摩托车。

2015年创立时，Arbe也曾像其他公司一样采购第三方芯片组，但很快发现市场上的芯片不够强大，无法提供自动驾驶所需的性能，因而开始自己开发芯片。据Kobi Marenko介绍，Arbe自研的芯片组拥有2000多个虚拟信道，成像清晰度比市面上其他的雷达芯片高100倍，不但可以达到超高分辨率，还能够提供分析大量信息所需的处理能力。

具体到参数，Kobi Marenko口中的这款芯片是是业界首创的基于22nm射频CMOS工艺的产品，性能更强，信道功耗更低。据介绍，搭配自研算法和原创天线设计，该芯片可以提供比原来的图像精细100倍的图像精度，因而能够区分大小不同的目标。其分辨率达到了1°方位角和2°仰角，视野宽度达到100°方位角和30°仰角，可在长达300米的范围内以每秒30帧(接近实时)同时追踪数百个目标。

不同技术路线中的新机会

目前绝大多数自动驾驶应用中都会包含多种传感器，摄像头、毫米波雷达、激光雷达，每种传感器都有优缺点，因此必须有互为冗余的机制，以防一种传感器在特定场景下失灵导致汽车“失明”。

这其中，激光雷达相比摄像头更能抵抗恶劣天气影响，多线雷达的“堆料式”技术路线一度颇受认可，但居高不下的成本也成为一大难题。Kobi Marenko从另一个角度也指出的它的缺点。

他认为，尽管激光雷达的分辨率更高，但这种分辨率对安全驾驶并无必要，细节的呈现会提供太多变量，不利于系统决策，可能会适得其反。而Arbe接触到的客户向其反馈，他们会为了解决这一问题而降低激光雷达样本。因此，Kobi Marenko认为这对于Arbe来说是一个巨大的机遇。

针对不同技术路线受到的不同限制，Arbe所做的是通过超级可靠的超高分辨率技术更新雷达产品，从而实现真正的4D成像。Kobi Marenko作出比喻，Arbe的高分辨率4D成像雷达就像一个像素超高的相机，而且每个像素都有距离和速度追踪功能，物理分辨率比现有的解决方案高几个数量级。

如今的新雷达主要集中在76-81 GHZ频率的快速单片微波(FMCW)。所面临的挑战是如何在降低虚假警报的情况下实现非常高的分辨率。Arbe的技术正在努力实现这一目标。Kobi Marenko认为，从技术角度看，Arbe现在是行业领导者。

Kobi Marenko由此总结，Arbe的雷达在低信噪比的情况下工作状况良好，在多个目标场景(如密集的城市中)健壮性强，而其他雷达通常无法在这些复杂场景中工作。因此，OEM厂商可以使用Arbe的雷达替代现有的远程和中程雷达和激光雷达。

此外，Arbe目前正在开发基于人工智能的后处理软件，其中包括基于雷达的、专为成像雷达优化的SLAM解决方案。SLAM算法能够实现实时聚类、追踪、自定位、过滤虚假目标，并且能够通过雷达和雷达摄像头进行目标分类。

从冗余升级为自动驾驶的核心

行业普遍认为，如果没有价格可控、技术可靠的传感器组合让汽车“看得见”，与之搭配的人工智能系统再高级也没用。Kobi Marenko也表示了对这一观点的认同。他进一步指出了Arbe在成本上的优势。

他表示，得益于专利技术，Arbe已经能够生产功能强大的雷达，为人工智能系统提供所需的环境传感，同时具备全面的短程和远程追踪系统，能够追踪汽车周围的所有物体。此外，Arbe的芯片也实现了性能与价格的平衡。

鉴于超高分辨率4D成像雷达的优势明显，Arbe价格合理的自动驾驶解决方案潜在市场空间巨大。据了解，Arbe已经获资2300万美元，目前正在进行B轮融资。不过，具体的落地应用才是衡量技术前景的重要指标。我们也重点咨询了这一问题。

Kobi Marenko表示不能透露具体合作的车厂名称，但许多厂商已经购买Arbe的Beta版系统，并正在评估其解决方案。同时，Arbe与中国大多数领先的OEM厂商有着不同程度的合作，也在积极与一级供应商建立合作伙伴关系，并支持OEM的需求。

众所周知，在自动驾驶领域落地最快的是特斯拉，其创始人伊隆马斯克则坚持不走激光雷达为主的路线。关于这一案例，Kobi Marenko表示认同伊隆马斯克，相信成像雷达、摄像头和软件的结合足以实现自动驾驶，而“特斯拉和Arbe之间非常有机会合作。”

关于Arbe在整个行业中的作用，Kobi Marenko认为，Arbe的愿望是将超高分辨率4D成像雷达从辅助性的角色重新定位为自动驾驶传感系统的核心解决方案。

尽管技术上各种路线正在不断发展成熟，但搭载自动驾驶系统并真正跑在路上、用户坐在其中的车辆还为数甚少。整个市场显然还需要一段长时间的教育，同时，需要技术进步与商业发展的结合。

冗余机制从来是传感器组合的必要，也是厂家在成本和安全之间平衡的艺术。超高分辨率4D成像雷达虽然优势明显，但Arbe以一个创企的身份能够改变整个行业的技术走向，还要看能否打动行业内的所有合作伙伴。

据了解，Arbe的团队正努力参加各种行业活动和会议，最近将参加2019年武汉-汉阳汽车技术大会，继续推广超高分辨率4D成像雷达解决方案。我们也会持续关注，见证Arbe在这其中的成长。