根據(jù)羅蘭貝格的預(yù)測數(shù)據(jù),2020年全球自動駕駛車端系統(tǒng)的市場規(guī)模預(yù)計達到1138億美元,到2030年市場規(guī)模將達到5000億美元。另外根據(jù)IHS Markit發(fā)布的《中國自動駕駛市場和未來出行市場展望》報告,僅中國市場的共享出行市場到2030就將達到2.25萬億元,其中自動駕駛出租車將占到共享出行市場一半以上,市場規(guī)模預(yù)計超過1.3萬億元。
可以看出,各項預(yù)測對于自動駕駛的未來都抱有很大的期望。從目前廠商的實現(xiàn)路徑來看,自動駕駛在硬件架構(gòu)上主要分為兩派,一方是以特斯拉為首的純視覺派;另一方則是大多數(shù)廠商在走的傳感器融合派。
特斯拉創(chuàng)始人兼CEO馬斯克此前曾表示,特斯拉發(fā)布了基于純視覺系統(tǒng)的全自動駕駛FSD beta V9.0改進版本,從2021年6月開始,特斯拉北美市場的Model 3和Model Y車輛的輔助駕駛AutoPilot系統(tǒng)中,將放棄使用雷達傳感器,轉(zhuǎn)而聚焦攝像頭視覺為中心的AutoPilot解決方案。
對于特斯拉的方式,很多廠商都認為太多于激進,因此還是堅持繼續(xù)走傳感器融合這條路,在這其中一個重要的器件就是激光雷達。
從工作原理上看,激光雷達和傳統(tǒng)無線雷達沒有區(qū)別,即由雷達發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送一個信號,打到地面的樹木、道路、橋梁和建筑物上,引起散射,經(jīng)目標反射后被接收系統(tǒng)收集,通過測量反射光的運行時間而確定目標的距離。
激光雷達在自動駕駛中的作用,主要是3D/4D環(huán)境感知,探測車輛行駛過程中的路況和障礙物,把數(shù)據(jù)和信號傳遞給自動駕駛的大腦,再做出相應(yīng)的駕駛動作。
從產(chǎn)品類型來看,當前的激光雷達主要分為機械式、固態(tài)式(MEMS)、光學(xué)相控陣式(OPA)和泛光面陣式(FLASH)。其中,泛光面陣式是當前全固態(tài)激光雷達中最主流的技術(shù),其原理也就是快閃,它不像MEMS或OPA的方案會去進行掃描,而是短時間直接發(fā)射出一大片覆蓋探測區(qū)域的激光,再以高度靈敏的接收器,來完成對環(huán)境周圍圖像的繪制。
不過,在美國汽車雷達系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商Spartan Radar看來,無論是何種方式實現(xiàn)的激光雷達,應(yīng)用到自動駕駛領(lǐng)域都像是“分心的司機”。即將加入Spartan Radar董事會的David Siminoff指出:“遺憾的是,我們看到有證據(jù)表明,基于激光雷達的自動駕駛系統(tǒng)可能表現(xiàn)得像分心司機,這無法讓乘客放心。”
為此,Spartan Radar提出了一種仿生雷達的概念。仿生是指科學(xué)家通過對生物的認真觀察和研究,模仿生物的某些結(jié)構(gòu)和功能來發(fā)明創(chuàng)造各種儀器設(shè)備,有的是模仿動物,有的是模仿植物。從某種意義上將,當前的雷達也是一種仿生設(shè)計,仿照的是蝙蝠的回聲定位。
不過,Spartan Radar的做法顯然是更進一步的,該公司基于人工智能算法及仿生感知模型應(yīng)用,模擬人類的感知過程,以強化聚焦和情境感知,進而提升駕駛安全。
在具體的實現(xiàn)過程中,Spartan Radar認為,為了利用仿生工程的力量,重要的是要超越有機材料以及它們的代表性的設(shè)計方案。雷達的有機設(shè)計原則是回聲定位。蝙蝠和海洋哺乳動物發(fā)出聲波,并利用反射回來的回聲來確定路徑中物體的范圍、大小、形狀、運動和速度。
Spartan Radar創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Nathan Mintz表示,“雖然激光雷達在初期展現(xiàn)出非常喜人的發(fā)展前景,但市場仍對高分辨率雷達系統(tǒng)有較多需求。系統(tǒng)處理能力十分必要,通過利用實時超分辨率等先進算法,將使雷達成為汽車制造商更好的選擇。”
根據(jù)Spartan Radar的介紹,仿生雷達是使用機器學(xué)習(xí)和邊緣處理來優(yōu)化像人類規(guī)避危險和做決策的洞察力,只關(guān)注那些對安全導(dǎo)航至關(guān)重要的關(guān)鍵環(huán)境細節(jié),如位置、接近度、方向和速度。因此,仿生雷達,就像人類感知一樣,能夠只關(guān)注重要的事情。
并且,Spartan Radar認為,動態(tài)自適應(yīng)雷達技術(shù)多年來一直是航空航天和國防領(lǐng)域的科學(xué)事實。雖然在ADAS領(lǐng)域的應(yīng)用是新的,但基本技術(shù)都是成熟的,經(jīng)過了嚴苛的驗證和優(yōu)化,可滿足航空航天和國防應(yīng)用的嚴格要求。而這里改變游戲規(guī)則的大部分內(nèi)容實際上是在軟件方面。Spartan Radar的專利算法大大加快了處理速度,并減少了雷達的缺點,包括低分辨率和錯誤檢測。這為L2級及以上的高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)的安全性和商業(yè)化道路奠定了基礎(chǔ)。
憑借著仿生雷達技術(shù),Spartan Radar近來在融資方面進展迅速,在極短的時間里相繼完成了1000萬美元種子輪和1500萬美元的A輪。該公司的解決方案計劃在明年上市。
可以看出,各項預(yù)測對于自動駕駛的未來都抱有很大的期望。從目前廠商的實現(xiàn)路徑來看,自動駕駛在硬件架構(gòu)上主要分為兩派,一方是以特斯拉為首的純視覺派;另一方則是大多數(shù)廠商在走的傳感器融合派。
特斯拉創(chuàng)始人兼CEO馬斯克此前曾表示,特斯拉發(fā)布了基于純視覺系統(tǒng)的全自動駕駛FSD beta V9.0改進版本,從2021年6月開始,特斯拉北美市場的Model 3和Model Y車輛的輔助駕駛AutoPilot系統(tǒng)中,將放棄使用雷達傳感器,轉(zhuǎn)而聚焦攝像頭視覺為中心的AutoPilot解決方案。
對于特斯拉的方式,很多廠商都認為太多于激進,因此還是堅持繼續(xù)走傳感器融合這條路,在這其中一個重要的器件就是激光雷達。
從工作原理上看,激光雷達和傳統(tǒng)無線雷達沒有區(qū)別,即由雷達發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送一個信號,打到地面的樹木、道路、橋梁和建筑物上,引起散射,經(jīng)目標反射后被接收系統(tǒng)收集,通過測量反射光的運行時間而確定目標的距離。
激光雷達在自動駕駛中的作用,主要是3D/4D環(huán)境感知,探測車輛行駛過程中的路況和障礙物,把數(shù)據(jù)和信號傳遞給自動駕駛的大腦,再做出相應(yīng)的駕駛動作。
從產(chǎn)品類型來看,當前的激光雷達主要分為機械式、固態(tài)式(MEMS)、光學(xué)相控陣式(OPA)和泛光面陣式(FLASH)。其中,泛光面陣式是當前全固態(tài)激光雷達中最主流的技術(shù),其原理也就是快閃,它不像MEMS或OPA的方案會去進行掃描,而是短時間直接發(fā)射出一大片覆蓋探測區(qū)域的激光,再以高度靈敏的接收器,來完成對環(huán)境周圍圖像的繪制。
不過,在美國汽車雷達系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商Spartan Radar看來,無論是何種方式實現(xiàn)的激光雷達,應(yīng)用到自動駕駛領(lǐng)域都像是“分心的司機”。即將加入Spartan Radar董事會的David Siminoff指出:“遺憾的是,我們看到有證據(jù)表明,基于激光雷達的自動駕駛系統(tǒng)可能表現(xiàn)得像分心司機,這無法讓乘客放心。”
為此,Spartan Radar提出了一種仿生雷達的概念。仿生是指科學(xué)家通過對生物的認真觀察和研究,模仿生物的某些結(jié)構(gòu)和功能來發(fā)明創(chuàng)造各種儀器設(shè)備,有的是模仿動物,有的是模仿植物。從某種意義上將,當前的雷達也是一種仿生設(shè)計,仿照的是蝙蝠的回聲定位。
不過,Spartan Radar的做法顯然是更進一步的,該公司基于人工智能算法及仿生感知模型應(yīng)用,模擬人類的感知過程,以強化聚焦和情境感知,進而提升駕駛安全。
在具體的實現(xiàn)過程中,Spartan Radar認為,為了利用仿生工程的力量,重要的是要超越有機材料以及它們的代表性的設(shè)計方案。雷達的有機設(shè)計原則是回聲定位。蝙蝠和海洋哺乳動物發(fā)出聲波,并利用反射回來的回聲來確定路徑中物體的范圍、大小、形狀、運動和速度。
Spartan Radar創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Nathan Mintz表示,“雖然激光雷達在初期展現(xiàn)出非常喜人的發(fā)展前景,但市場仍對高分辨率雷達系統(tǒng)有較多需求。系統(tǒng)處理能力十分必要,通過利用實時超分辨率等先進算法,將使雷達成為汽車制造商更好的選擇。”
圖源:Spartan Radar
根據(jù)Spartan Radar的介紹,仿生雷達是使用機器學(xué)習(xí)和邊緣處理來優(yōu)化像人類規(guī)避危險和做決策的洞察力,只關(guān)注那些對安全導(dǎo)航至關(guān)重要的關(guān)鍵環(huán)境細節(jié),如位置、接近度、方向和速度。因此,仿生雷達,就像人類感知一樣,能夠只關(guān)注重要的事情。
并且,Spartan Radar認為,動態(tài)自適應(yīng)雷達技術(shù)多年來一直是航空航天和國防領(lǐng)域的科學(xué)事實。雖然在ADAS領(lǐng)域的應(yīng)用是新的,但基本技術(shù)都是成熟的,經(jīng)過了嚴苛的驗證和優(yōu)化,可滿足航空航天和國防應(yīng)用的嚴格要求。而這里改變游戲規(guī)則的大部分內(nèi)容實際上是在軟件方面。Spartan Radar的專利算法大大加快了處理速度,并減少了雷達的缺點,包括低分辨率和錯誤檢測。這為L2級及以上的高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)的安全性和商業(yè)化道路奠定了基礎(chǔ)。
憑借著仿生雷達技術(shù),Spartan Radar近來在融資方面進展迅速,在極短的時間里相繼完成了1000萬美元種子輪和1500萬美元的A輪。該公司的解決方案計劃在明年上市。
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