Arbe的雷达感知技术能为自动驾驶带来什么？

自动驾驶赛道好比武林，不同研究方向就像几大门派，各家都在修炼一门基本武功，希望能够在各个级别的跨越中拔得头筹。如果能够获取一本真传绝技功法，无疑将有望在“凌绝顶”时刻成为一览众山小的存在。

事实上，迄今为止，许多消费者仍对汽车自动驾驶不屑一顾，只因近年来自动驾驶事故在头条新闻中并不鲜见。对于整车厂来说，为了获得消费者的信任，需要从一开始就集成正确的传感器技术，为每个人——不仅仅是豪华车型，防止发生不必要的碰撞发生。

在多人或多个物体的环境中，雷达感知（Radar Perception）是唯一能够可以感知其存在并动态跟踪，以确定它们之间相对关系的雷达技术。而感知雷达则是能够以每辆车都能负担得起的价格提供尖端雷达技术，确保安全并赢得消费者信任，进而实现自动驾驶革命的利器。

2023年1月6日，Arbe发布了360°环绕式雷达感知技术，首次利用基于AI的整车环境集成分析。这一解决方案利用Arbe感知雷达芯片组的数据，让车辆在任何天气和照明条件下都能实现安全运行。加上之前的两款产品Lynx环绕成像雷达和Phoenix感知雷达，这就好比为行业提供了一本武功秘籍，得此真传者，将有机会傲视同侪。

传感器能力是自动驾驶的一大短板

现阶段，面向大众市场的自动驾驶技术可能还未做好准备，为了开发和推出相应的高级功能，整车厂需要使用合适的传感器，以便更多真实场景中收集大量数据，从而实现更高的安全性。

不过，每个传感器类型都有至少一个显著的缺点。

雷达分辨率不够高：普通雷达缺乏在日常使用情况下支持安全驾驶所需的分辨率，而远程雷达成本较高无法在车辆四角安装。

激光雷达（LiDAR）射程低、成本高：在较为恶劣的天气情况下，激光雷达无法在车辆周围使用。

摄像头传感器传输距离不足，缺乏深度感知：短距离和窄视野不足以满足L2+和更高自主性的要求，且经常在恶劣的天气和照明条件下失效。

光学传感器（摄像头传感器和激光雷达）有安装限制：需要透明表面，很大程度上限制了将其放置在车角位置的能力，光学传感器表面附着的灰尘也会影响其功能。

在应用方面，现有角雷达已无法满足ADAS（高级驾驶辅助系统）和自动驾驶的需要，挑战还不止一个。

一是由于距离有限、计算能力不足和分辨率低，角雷达无法提供成像，为光学传感器提供所需冗余，因此难以实现传感器融合感知，只适用于基本的驾驶辅助功能，如侧盲点、交叉口交通报警和动态物体跟踪。

二是虽然此前360°传感一直使用角雷达实现ADAS功能，但迄今为止，角雷达仍无法用于更具挑战性的用例，例如远距离接近车辆安全报警、静止物体识别、两车间距探测以及估量物体的形状和大小。另外，高分辨率远程雷达价格昂贵，无法在车辆多个位置部署。

为此，行业迫切需要找到一种具有冗余和数据多样性、可靠而经济实惠的替代方案，以满足车规级安全和推出自主功能的要求。Arbe成像雷达的精细程度是市场上其他雷达的100倍，在任何天气和照明条件下都能正常工作，同时具备远距离运行优势，为光学传感器提供了有力的补充。

Arbe环绕雷达成像技术的特色

Arbe颠覆性的独特雷达技术能够带来高质量和安全性，使4D成像功能应用于自动驾驶系统，在极具挑战性的恶劣光线和天气条件下弥补光学传感器的不足；而且能够以几乎零延时提供深度信息和即时径向速度数据。

在今年初发布360°环绕式雷达感知技术之前，Arbe已经基于其成像雷达芯片组设计了两个雷达开发平台：2019年1月荣获CES 2022年度创新奖的Phoenix感知雷达和2022年7月发布的环绕成像雷达Lynx，前者采用48x48个射频通道，后者采用24x12个射频通道。

（1）Phoenix感知雷达

Phoenix是业内首个采用先进的22nm射频CMOS工艺的车载芯片，帧频率约30Hz，实现了雷达性能多项技术突破。它具有100倍的精细成像和双倍的雷达敏感度，采用高级算法以及独特的信道分离技术，能够有效减少误报。Phoenix的高动态范围捕捉可以区分不同大小的目标，并根据动态和静态目标提供清晰的分辨率。

Arbe的Phoenix感知雷达采用48X48个射频通道，能够在方位角和俯仰角上区分、追踪并识别数百个目标，并生成视野范围广阔、识别范围更大的高清细节环境图像，此外还可根据高度区分目标。目前，Phoenix 已经适用于各种动态应用场景和静态应用场景。

目前，市面上的雷达一般是3x4角雷达，由12个通道组成；最先进的12x16远程雷达，由192个通道组成。而Phoenix则采用48个发射通道和48个接收通道，虚拟通道达到2304个。Phoenix的分辨率是竞品的2-10倍，具有市场上最高的点云密度。

Phoenix生成的是一幅真正的4D雷达图像，在距离、方位、仰角和多普勒维度上都具有超高分辨率。这是通过高度可靠的目标检测、低旁瓣电平（SLL）和低虚警率来实现的。由于几乎不会出现虚对象，消除了假阳性和假阴性场景。

Phoenix的高分辨率和高动态范围提供了区分各种物体的能力，例如卡车旁边的摩托车、卡在桥下的汽车和站在围栏旁边的行人。

除了中心和速度的精度高很多的高分辨率成像，Phoenix还提供了有关被跟踪对象的更详细信息，如对象的方向和边界，使之与其他传感器（如摄像头）的融合更有意义。

该系统还可以跟踪移动物体，绘制环境和静止障碍物地图，创建完整的自由空间映射，既可路径规划，又能提供精确定位。

Arbe的专利芯片技术为自动驾驶部件带来了进一步革新，让4D雷达成像技术在所有级别自动驾驶汽车中具有更大发展前景和商业价值。Phoenix专利芯片可以让原本只是辅助传感器的汽车雷达升级为驾驶员辅助和自动驾驶传感器套件的核心部件。

（2）Lynx环绕成像雷达

目前，业界已经使用角雷达进行360°传感，包括盲点检测、汇车预警、动态物体跟踪等ADAS功能。不过，由于距离有限、计算能力不足和分辨率低，角雷达还无法为更具挑战性的用例提供解决方案，如远距离接近车辆报警、识别静止物体、检测两辆车之间距离、分辨物体的形状和大小等。由于角雷达不提供成像，无法为光学传感器提供所需要的冗余，因此也无法实现传感器融合和感知。

为满足市场对远距离环绕感知传感器的迫切需求，Arbe推出了其环绕成像雷达Lynx，填补了环绕传感器的空白，提供了一种能够应对严苛照明和天气条件、具备远距离探测能力的解决方案，而这些正是摄像头和激光雷达性能的限制因素。

Lynx成像雷达是业界首款360°覆盖车辆周围且性价比很高的传感解决方案，能够提供对车辆安全性和自动驾驶功能至关重要的冗余和数据多样性，如多普勒、远距离、深度感知等，能够实现自由空间映射。它在所有环境条件下都能提供有效的感知，并能收集光学传感器缺乏的速度、远距离等数据。

Lynx是一款集远距离、高分辨率、360°传感和高性价比于一体的解决方案，采用24×12个射频通道，其性能优于当前业界的3×4角雷达，甚至优于先进的12×16前置雷达，使其成为一款既能够增强感知，又有助于传感器融合的环绕雷达。

Lynx环绕成像雷达是对Phoenix感知雷达的重要补充，适用于L2+及更高级别自动驾驶车辆的四角和后方。每辆车安装4-6个环绕成像雷达，集成在一个或两个感知雷达中，就可以实现真正的安全性和自主性。Lynx也可以用作角雷达和更低价位车型的前雷达，安装于车辆的四角和后部。

Lynx 和Phoenix相互结合，相得益彰，可提供车辆周围的360°视野，实现真正的远程性能、高分辨率、小尺寸和宽视野。两者可以提供统一的感知，避免干扰，实现车辆周围的全方位传感覆盖，满足每个位置的不同要求，为自动驾驶车辆提供无与伦比的安全性。

此外，数据收集、功能开发和软件迭代可以使感知在整个车辆生命周期中不断增加价值。整车厂可以将其当前和未来的算法添加到Lynx处理器上，无需增加额外的硬件。通过将Lynx整合到传感器套件中，整车厂实际上是在为他们的汽车“谋划未来”，将自己定位于自动驾驶产品赛道的领先地位。

Arbe360°环绕式雷达感知技术的意义

今年初，Arbe凭借360°环绕式雷达感知技术蝉联了CES 2023创新奖。该技术通过赋予雷达超高分辨率和感知能力突破了雷达功能的边界，重新定义了高质量雷达传感器。

360°环绕式雷达感知技术依赖多个雷达之间的数据共享和感知能力，对捕获到的数据进行实时处理，在车辆周围创建完整的自由空间映射，能够全面感知驾驶环境，实现任何天气和照明条件下的环绕式物体识别、区分与追踪；同时结合人工智能（AI）对雷达探测到的不断变化的危险因素进行远距离综合分析，在减少延迟的同时，提高追踪的可靠性和准确性。

360°环绕式雷达感知技术平台能够让车辆持续追踪周围环境，监控车后、车侧以及盲点位置的潜在危险。边缘重叠的多个雷达共同协作，顺利追踪物体，通过两种不同感知算法验证同一物体的移动轨迹，从而减少误报，并提高遮挡情况下的抗干扰性。

在多种驾驶场景中，无论是密集的城市道路驾驶、路口左转弯，还是高速公路并道，抑或是在应急车道进行紧急转向，Arbe的360°环绕式感知雷达技术都能够保证驾驶的安全性。

在安全性方面，IIHS的夜间测试表明，AEB系统在黑暗中表现不尽人意，所有测试车辆在行人进入前照灯光束之前都很难识别；灯光亮度低不容易看到行人；对于光学传感器来说，白天光线太亮也有问题。而引入感知雷达就可以在白天、黑夜、雪、雨夹雪和雨中提供高度详细的自由空间映射，这对于检测道路一旁或车辆前方的行人至关重要。

Arbe凭借具有颠覆性感知能力的新一代传感器和感知技术，正在为追求卓越的一级供应商和整车厂推出更安全的自动驾驶系统赋能。

应用合作为整车厂落地赋能

截至目前，一些一级供应商已经开始基于Arbe的环绕成像雷达开发雷达系统，为整车厂提供完整的360°解决方案，同时为下一代感知需求做好了准备。

2022年，Arbe与全球15家头部整车厂中的12家展开了合作，内容包括现场试验、提供信息征询书（RFI）和询价书（RFQ）以及展示Arbe的感知雷达对L2级+驾驶辅助的重要意义。

Arbe的一级供应商合作伙伴包括法雷奥（Valeo）、维宁尔（Veoneer）、经纬恒润和威孚高科等都已经进行了大量投资，并部署了规模庞大的团队基于Arbe的芯片组开发雷达系统。

2022年11月，经纬恒润向Arbe订购了34万个雷达芯片组，供2023年和2024年的项目应用。这是Arbe的首个量产订单，有望加速Arbe实现量产。此外，经纬恒润被山东日照港选中，向其提供基于Arbe芯片组的感知雷达。Arbe的雷达部署在卡车上，为车辆提供高级感知和真正的安全性，这恰恰证实了Arbe在业内的重要地位。

威孚高科已成立雷达制造厂，正在基于Arbe的技术和整车厂客户的个性化需求开发雷达系统。与Arbe合作的重点在于实现大规模市场生产、安全合规，并为乘用车、卡车、商用车和交通应用提供定制化4D成像雷达解决方案。

已经生产了5000多万个雷达的维宁尔预计，2030年之前，其年产量将会达到2.5亿个左右。与Arbe展开合作将丰富维宁尔的产品线，为整车厂提供更多选择。

2022年第四季度，Arbe与半导体制造商格罗方德（Global Foundries）合作完成了芯片组批量生产线，这是Arbe的一个重要的里程碑。Arbe的三款芯片目前正在进行AEC-Q100认证，预计将于2023年第四季度正式投入量产。

Arbe的量产射频芯片组已经成功获得日本电信和无线电认证。随着认证流程的完成，Arbe与一家日本头部车企合作启动了一项开发项目，还与日本主要整车厂和一级供应商开展了试点项目。