2018自主泊車與代客泊車論壇在北京御湯山商務(wù)會(huì)所召開。來(lái)自美國(guó)傲酷公司亞太區(qū)總裁郄建軍，前高德負(fù)責(zé)移動(dòng)業(yè)務(wù)群的副總裁，曾經(jīng)一手打造高德地圖APP，從零起步做到幾億用戶。他的演講題目是《毫米波雷達(dá)的新時(shí)代—4D點(diǎn)云雷達(dá)》。

公司介紹

美國(guó)傲酷公司是一家提供毫米波雷達(dá)及其解決方案的公司。其最新研發(fā)的4D高清點(diǎn)云成像雷達(dá)，可在全天候全時(shí)段提供高分辨率的4D（3D位置+1D速度）點(diǎn)云成像，可謂世界首創(chuàng)。該已獲得三星等國(guó)際巨頭的投資和合作意向。目前正在中國(guó)市場(chǎng)廣泛布局，重點(diǎn)開拓ADAS、無(wú)人駕駛、無(wú)人物流、智能交通、安防邊控、機(jī)器人等市場(chǎng)。

郄建軍：大家上午好！提及我做過(guò)的行業(yè)，從93年開始和通信行業(yè)打交道，從那時(shí)起就跟泰爾實(shí)驗(yàn)室打交道，感覺(jué)非常親切。后來(lái)我又在高德地圖工作過(guò)。

現(xiàn)在做毫米波雷達(dá)，跟地圖、導(dǎo)航也相關(guān)。毫米波雷達(dá)用于障礙物探測(cè)，大家非常熟悉。提及毫米波雷達(dá)，都覺(jué)得是大陸、博世、德?tīng)柛Ｄ菐准覈?guó)際巨頭，過(guò)去十幾年在技術(shù)上沒(méi)有重大突破和創(chuàng)新。

我們現(xiàn)在要做的，就是將毫米波雷達(dá)做革命性的改變，打破原來(lái)的傳統(tǒng)格局。以前的智能駕駛系統(tǒng)要么以攝像頭為主，要么以激光雷達(dá)為主，為何不能以毫米波為主？它的局限主要在于分辨率及精度低，不能成像。

毫米波雷達(dá)的優(yōu)點(diǎn)是全天候、長(zhǎng)距離探測(cè)。那么有沒(méi)有可能既能吸取它的優(yōu)點(diǎn)，全天候、長(zhǎng)距離；同時(shí)又能成像？激光雷達(dá)能做的事情，毫米波雷達(dá)能不能做一部分？

答案是肯定的，我們的點(diǎn)云毫米波雷達(dá)產(chǎn)品就可以做到！

下面我們看如何用4D點(diǎn)云雷達(dá)做到既長(zhǎng)距離、又全天候，又能成像。

我們做了第一代的點(diǎn)云雷達(dá)Falcon系列，就是上圖前端凸出部分，只有名片那么大。后面還配置了攝像頭，是為了演示方便，可以看到疊加之后的效果。

點(diǎn)云毫米波雷達(dá)可以連續(xù)跟蹤空間中任何一個(gè)點(diǎn)的4D信息（3D位置+1D速度）。我們做成點(diǎn)云，不是目標(biāo)級(jí)的跟蹤，而是像激光一樣一點(diǎn)一點(diǎn)地電子掃描，每個(gè)雷達(dá)每秒鐘掃描5萬(wàn)點(diǎn)。探測(cè)距離是200米以上，并能全天候工作。效果接近于激光雷達(dá)。激光雷達(dá)在車規(guī)級(jí)量產(chǎn)和成本控制方面挑戰(zhàn)比較大。而毫米波雷達(dá)由于電路比較簡(jiǎn)單，容易做到車規(guī)級(jí)量產(chǎn)，同時(shí)保持毫米波雷達(dá)的價(jià)格范圍。

下圖是我們點(diǎn)云雷達(dá)安裝在車上的示意圖。

在停車場(chǎng)場(chǎng)景里，這就是1萬(wàn)多點(diǎn)/秒的點(diǎn)云掃描后的效果，可以顯示兩邊停靠車輛的間距、長(zhǎng)寬和高度，我們看到的小方塊和空隙的地方是空車位。掃描過(guò)去之后，空間環(huán)境都能看清楚，能達(dá)到厘米級(jí)精度。

毫米波雷達(dá)有透視功能。一臺(tái)車過(guò)去，到底前面是否有停車位，毫米波可以通過(guò)車底和車窗穿透探測(cè)前方車輛的車間距，并預(yù)知空車位。

4D點(diǎn)云雷達(dá)做路徑規(guī)劃的優(yōu)勢(shì)

我們做路徑規(guī)劃和防撞的時(shí)候，就怕橫穿，突然冒出一個(gè)人或者車輛。其實(shí)最難的也是中國(guó)的十字路口，交通狀況非常復(fù)雜。很多行人、汽車、卡車、公交車、自行車、三輪車等混雜在一起，對(duì)所有運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的連續(xù)跟蹤尤為重要，以便預(yù)測(cè)他們的運(yùn)動(dòng)軌跡從而做出正確的決策。

人眼有一個(gè)特點(diǎn)，就是對(duì)運(yùn)動(dòng)物體很敏感。攝像頭和激光雷達(dá)沒(méi)有這個(gè)特點(diǎn)，算完之后才能知道這個(gè)人在運(yùn)動(dòng)，但毫米波雷達(dá)恰恰類似人眼，對(duì)運(yùn)動(dòng)物體很敏感。

我們的點(diǎn)云毫米波雷達(dá)可以在第一時(shí)間跟蹤路口所有運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的軌跡，用單雷達(dá)芯片就能很快計(jì)算出他們的速度，不需要大量運(yùn)算。所以我覺(jué)得這是我們的點(diǎn)云毫米波雷達(dá)對(duì)無(wú)人駕駛最大的貢獻(xiàn)。

再看一下累積模式，我們把過(guò)去三秒鐘的點(diǎn)云數(shù)據(jù)積累起來(lái)，可以看清楚車輛和行人的軌跡。所以在做路徑規(guī)劃的時(shí)候，可以很好的預(yù)測(cè)前方物體的路徑，預(yù)測(cè)下一時(shí)間段有什么人、什么車經(jīng)過(guò)，以及運(yùn)動(dòng)方向。

用4D點(diǎn)云雷達(dá)識(shí)別路邊馬路牙子、草地等靜止物體

周邊一團(tuán)一團(tuán)的是樹冠，前面是路邊的車，包括前面停的這輛車。移動(dòng)物體在中間，靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的都能看清楚。

接著走到一個(gè)停車場(chǎng)，在停車場(chǎng)里，可看到對(duì)車輛周邊環(huán)境的跟蹤，右邊有兩輛車，最后進(jìn)入停車場(chǎng)。

進(jìn)入停車場(chǎng)以后，兩側(cè)的車非常多，車之間有間隙。大家看上邊框圖里展示的是高度信息。再有一個(gè)月，我們的軟件就能做出3D展示效果，現(xiàn)在平面的展示效果可變成立體的展示并可以切換視角。我們?cè)谧灾鞑窜噲?chǎng)景非常有用，能看到100米內(nèi)車輛的形狀和距離，并能提前識(shí)別空車位。

對(duì)靜態(tài)物體的判斷上，我們的點(diǎn)云毫米波雷達(dá)在靜止的狀態(tài)下也能對(duì)周邊靜態(tài)物體進(jìn)行有效檢測(cè)（如下圖）?，F(xiàn)在的發(fā)射點(diǎn)數(shù)還比較少，有點(diǎn)模糊，但大概能分辨出來(lái)，從高度來(lái)看，就是一個(gè)灌木叢，一棵樹和一塊石頭。另外右邊有三輛車，中間有個(gè)停車位，所以這就是對(duì)周邊靜態(tài)環(huán)境的認(rèn)識(shí)，對(duì)停車來(lái)說(shuō)有幫助。

對(duì)周邊障礙物的持續(xù)檢測(cè)，Ibeo 4線激光雷達(dá)對(duì)馬路圍欄和馬路牙子的跟蹤是斷斷續(xù)續(xù)的。車過(guò)去以后，通過(guò)4D點(diǎn)云毫米波雷達(dá)，旁邊的馬路牙子看的很清楚，是連續(xù)的。

點(diǎn)云雷達(dá)也可以做SLAM定位。通過(guò)探測(cè)路兩邊的欄桿、馬路牙子，以及交通標(biāo)志與車之間的距離，可以反向高精度定位我的位置。

如果放大點(diǎn)云雷達(dá)，每個(gè)框里有好多點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)是非常密集的?，F(xiàn)在的點(diǎn)還不夠密集，明年要做到每個(gè)雷達(dá)掃描50萬(wàn)點(diǎn)/秒。

這就是點(diǎn)云放大后，用3D軟件做出來(lái)的效果，可以看到車、人的數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)做分類識(shí)別，可以看到車的大小、是人還是三輪車+人。

在無(wú)人駕駛里，毫米波雷達(dá)原來(lái)一直是個(gè)配角，L4/L5方案一般是采用攝像頭+激光雷達(dá)+超聲波雷達(dá)阿德方案。但在天氣不好的時(shí)候（比如雨、霧、霾、雪、黑夜、陽(yáng)光直射）毫米波雷達(dá)的作用就凸顯出來(lái)。如果毫米波也能做到高分辨率、能成像，也就是我們?cè)谧龅?D點(diǎn)云雷達(dá)，它就能徹底改變傳感器格局，可以作為主傳感器來(lái)做自主泊車、行人檢測(cè)、SLAM等應(yīng)用。

毫米波雷達(dá)和攝像頭的融合方案性價(jià)比高

毫米波適合做測(cè)距、測(cè)速，再加上全天候工作，再配上攝像頭，就變成低成本、全天候的完整解決方案。

為了實(shí)現(xiàn)更好的解決方案，我們下一步要做的是提高角精度。就是要把每秒發(fā)射5萬(wàn)點(diǎn)變成50萬(wàn)點(diǎn)，并達(dá)到4CM距離分辨率、0.1度角分辨率。

如果毫米波雷達(dá)多了會(huì)互相干擾，那么通過(guò)數(shù)字網(wǎng)算法，抗干擾能力也強(qiáng)了。要把毫米波雷達(dá)變成數(shù)字雷達(dá)，需要具備抗干擾能力。同時(shí)硬件不變，不斷的增強(qiáng)軟件，可以定義不同的點(diǎn)云。

最核心的是毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)跟攝像頭數(shù)據(jù)做點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的融合。攝像頭有擅長(zhǎng)的地方，比如目標(biāo)、深度學(xué)習(xí)等等，毫米波擅長(zhǎng)測(cè)距、測(cè)速。，如果能把攝像頭跟點(diǎn)云毫米波雷達(dá)進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)配合，就可以和激光雷達(dá)完美互補(bǔ)了。