文/白楊
上海宏繼電子科技有限公司副總經(jīng)理施紅妹
在大數(shù)據(jù)時代,自動駕駛是汽車行業(yè)的主要發(fā)展趨勢。無論是行業(yè)龍頭還是創(chuàng)業(yè)公司,都對這一領(lǐng)域熱情不減。有業(yè)內(nèi)人士稱,“與自動駕駛做朋友,就是所謂的‘做時間的朋友’。”作為自動駕駛的核心技術(shù),毫米波雷達技術(shù)也于近年被越炒越熱。但這些年來,國內(nèi)毫米波雷達研發(fā)企業(yè)的主要科技成果大都集中在軍工領(lǐng)域,面對汽車毫米波雷達這個亦新亦舊的市場,很快涌現(xiàn)出了一大批雷達的初創(chuàng)企業(yè)。
上海宏繼電子科技有限公司就是在這個時間段脫穎而出的,依靠多年的電子傳感器產(chǎn)品研制經(jīng)驗和技術(shù)儲備,宏繼電子很快成長為汽車雷達技術(shù)的領(lǐng)軍企業(yè)。毫無例外,這又是一個勵志的故事。不過,人們?nèi)匀粫闷?。畢竟,不少汽車雷達研發(fā)企業(yè)還在尋覓著些許機會,宏繼電子和施紅妹的成功或許可以給大家一些啟示。
觀察宏繼電子的產(chǎn)品,我們很容易發(fā)現(xiàn)一個特點——由其副總經(jīng)理施紅妹帶領(lǐng)團隊自主研發(fā)的低成本汽車用毫米波雷達技術(shù)與產(chǎn)品并非是旋轉(zhuǎn)式的,也不能實現(xiàn)360°高分辨率探測。相比于市面上更多的多線數(shù)3D掃描式激光雷達,它的優(yōu)勢究竟在哪兒?
作為研發(fā)團隊的總負責人,上海宏繼電子科技有限公司副總經(jīng)理施紅妹給出這樣的解釋。從車輛駕駛的需求來看,汽車用毫米波雷達并不需要全環(huán)境的高分辨率,及時準確地發(fā)現(xiàn)真正影響本車行駛的路面目標才是其主要任務(wù)?!熬拖袢碎_車看路時,對焦區(qū)域也只有5°,激光雷達不必達到全視野的‘清晰’,聚焦區(qū)域外的陰影變化,就已經(jīng)足以支持激光雷達做出判斷,再發(fā)送到自動駕駛系統(tǒng),就可以智能鎖定那些會對本車產(chǎn)生影響的目標物,再把足夠多的分辨率分給這個目標物,完成探測過程?!?/p>
然而,這個看似簡單的探測在實際應(yīng)用中的真正問題,在于目標層融合方式并不能滿足自動駕駛的安全需求。
在一個完善的ADAS系統(tǒng)中存在著不同的傳感器,當不同傳感器各自生成目標時,和目標無關(guān)的數(shù)據(jù)就會被丟掉。但施紅妹認為,這些被過濾掉的原始數(shù)據(jù)可能包含有意義的特性信息,而這些信息可以跟其他傳感器數(shù)據(jù)融合,幫助系統(tǒng)做出更準確的判斷。鑒于這樣的理解,施紅妹與宏基電子的團隊將技術(shù)研發(fā)延展到提供傳感器融合服務(wù)上,通過建立數(shù)學模型,輸出對目標物體可能性的一種描述,以改變過去此類技術(shù)在夜晚、霧天、大雨等氣候惡劣條件下觀察的不便,提高駕駛的安全系數(shù)。
與原始數(shù)據(jù)層的深度融合,讓宏繼電子的毫米波雷達技術(shù)有了一個全新的探測流程。舉個例子,假如1號傳感器在有限的視野中只檢測到了一個物體,它提交的報告會是:因為有物體遮擋,所以我能確定的物體是“有一個,但還可能存在其他物體”。而這時如果2號傳感器可以毫無疑問地“確認檢測到兩個物體”。那么,傳感器融合后就可以輕易得出“前方有兩個物體”的結(jié)果。探測精度更高,視野盲區(qū)更小,系統(tǒng)運行也更穩(wěn)定。
目前,低成本汽車用毫米波雷達技術(shù)與產(chǎn)品作為ADAS系統(tǒng)的重要探測部件,除了倒車輔助、自動泊車等功能外,也可與其他軟硬件配合,實現(xiàn)盲點探測、前碰撞預(yù)警、行人探測與防撞警示 、車道偏離預(yù)警、車道保持與危險預(yù)警等新功能,其在自動探測系統(tǒng)全面性與穩(wěn)定性領(lǐng)域的突破,為汽車雷達的普及帶來了技術(shù)風口。
不過,從產(chǎn)品上講,汽車毫米波雷達畢竟是一個汽車配件,其對穩(wěn)定供貨的要求遠遠超過其他行業(yè)。對于汽車毫米波雷達廠商來說,如果沒有實現(xiàn)量產(chǎn),那路才走到一半。
在宏繼電子團隊的毫米波雷達技術(shù)與產(chǎn)品問世之前,機械旋轉(zhuǎn)式的多線激光雷達一度是自動駕駛領(lǐng)域的熱點技術(shù)。多線激光雷達的確可以獲得更大的視場角,但收集的點云數(shù)據(jù)越多,對計算資源能力的要求也就越高,同時還要解決額外的供電和散熱問題。如果從車規(guī)和成本的角度考慮,高昂的硬件成本就成為汽車雷達從高端車向低端車普及的障礙,發(fā)展也遇到了瓶頸。
既然存在這樣的先例,施紅妹在帶領(lǐng)團隊展開項目研發(fā)時,自然將成本問題作為重點難題進行攻克。隨后,宏繼電子的團隊自行研發(fā)了成本僅為1000元左右的低成本硅鍺MMIC發(fā)射芯片,在降低汽車配套成本的同時,在探測性能上不打折扣。不僅作用距離遠、可靠性高、不受光線、塵埃影響,還可以實現(xiàn)算法和規(guī)格的靈活定制,讓中小汽車廠商不必面對國外廠商的套裝產(chǎn)品而無法選擇,很大程度上促進了汽車輔助駕駛和主動安全技術(shù)的提升及普及應(yīng)用。
以當前汽車雷達的發(fā)展格局來看,汽車毫米波雷達較低的普及率以及較高的復(fù)合增長率,帶來了一個巨大的市場。雖然行業(yè)巨頭林立,但創(chuàng)業(yè)公司、中小企業(yè)也并非沒有機會,宏繼電子就率先成為了一個成功的典型案例。
施紅妹說,過去雷達技術(shù)在軍工領(lǐng)域使用較多,而汽車毫米波雷達用到的天線、射頻、信號處理之類的技術(shù),與傳統(tǒng)的軍工雷達有很大的不同。從技術(shù)上講,國內(nèi)大部分毫米波雷達技術(shù)研發(fā)團隊還處在摸索階段,這就讓大家又重新回到了同一起跑線。越是在這種市場環(huán)境下,創(chuàng)業(yè)公司、中小型企業(yè)就越要把握住機會,通過更快更強的執(zhí)行力,讓產(chǎn)品率先落地,跟上技術(shù)研發(fā)的潮流,快速的迭代更新。“這是行業(yè)革新的技術(shù)風口,也是市場重構(gòu)的最好時機?!?/p>