傳統(tǒng)車規(guī)級毫米波雷達(dá)通過接收物體反射回來的電磁波信號并輸入到計算單元進(jìn)行識別運算,輸出數(shù)據(jù)包含測量目標(biāo)物位置、類別、速度以及強(qiáng)度等多維信息。傳統(tǒng)的信號處理方法很難完全過濾掉雷達(dá)原始數(shù)據(jù)中的噪聲且在處理過程中會造成部分有效信息丟失,導(dǎo)致雷達(dá)在探測目標(biāo)時出現(xiàn)漏檢和誤檢的情形。
金脈基于地平線征程6E/M智駕平臺和域控(集中式)雷達(dá)感知系統(tǒng),以數(shù)據(jù)為驅(qū)動力,最大化有效信息的收集,搭建以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法為核心的深度學(xué)習(xí)計算模型并自主持續(xù)優(yōu)化。金脈將收集的雷達(dá)ADC數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成二維和三維頻譜數(shù)據(jù),根據(jù)頻譜數(shù)據(jù)特定結(jié)構(gòu)形式,結(jié)合自身多年AI研發(fā)經(jīng)驗,自研高效處理雷達(dá)頻譜數(shù)據(jù)的感知模型,在感知模型中通過卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)從雷達(dá)頻譜數(shù)據(jù)中提取出有效信息。相對于傳統(tǒng)的基于規(guī)則的信號處理方法,金脈采用數(shù)據(jù)驅(qū)動的方式從更原始的雷達(dá)數(shù)據(jù)中提取信息,結(jié)合雷達(dá)感知模型,有效降低雷達(dá)信息提取的丟失,讓雷達(dá)感知結(jié)果更加準(zhǔn)確。同時,金脈自研雷達(dá)感知算法采用了基于共享骨干網(wǎng)絡(luò)的多任務(wù)學(xué)習(xí)模型結(jié)構(gòu),可確保模型實時性運算的情況下同時輸出目標(biāo)檢測、語義分割、占有預(yù)測、目標(biāo)追蹤等結(jié)果。

(a)雷達(dá)二維頻譜數(shù)據(jù) (b)雷達(dá)三維頻譜數(shù)據(jù)
金脈域控雷達(dá)二維頻譜數(shù)據(jù)和三維頻譜數(shù)據(jù)
(顏色表示強(qiáng)度,顏色越深強(qiáng)度越大,黃綠色區(qū)域表示目標(biāo)物區(qū)域)
金脈憑借對征程®6系列芯片的深入理解,通過優(yōu)化算法架構(gòu),最大限度地釋放芯片的計算潛能。傳統(tǒng)雷達(dá)通常直接輸出雷達(dá)感知結(jié)果信息,在智駕域控制器中與其他傳感器如攝像頭、激光雷達(dá)進(jìn)行后融合感知,其結(jié)果受到各模態(tài)數(shù)據(jù)感知能力的限制。為了充分挖掘傳感器原始數(shù)據(jù)信息,提升感知性能,金脈雷達(dá)算法方案利用地平線征程®6系列芯片DSP和BPU資源對毫米波雷達(dá)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,將優(yōu)化的FFT(傅里葉變換)、IFFT(逆傅里葉變換)等算法移植到DSP單元,將3D檢測、分割、占用網(wǎng)格和跟蹤算法部署在BPU上,在提升感知精度的同時保證了數(shù)據(jù)處理的實時性。該方案也可以支持前、中、后三種多傳感器融合感知算法,可與不同路線的感知算法進(jìn)行匹配集成以提供更高的感知性能。

地平線征程6E/M雷達(dá)數(shù)據(jù)處理流程示意圖
(DSP負(fù)責(zé)傳統(tǒng)雷達(dá)信號處理,BPU負(fù)責(zé)深度學(xué)習(xí)感知算法處理)
金脈域控制器方案最多支持接入7顆攝像頭、4顆域控角雷達(dá)和1顆前雷達(dá),外加12顆超聲波傳感器。該域控方案面向高速NOA和城市NOA場景設(shè)計,支持集成和部署基于AI的毫米波雷達(dá)感知算法,在提高感知性能的前提下,系統(tǒng)成本可以進(jìn)一步下探。在傳感器接口方面,攝像頭和域控毫米波雷達(dá)采用統(tǒng)一接口,可靈活調(diào)整,可以進(jìn)一步拓展應(yīng)用場景。在功能安全方面,該方案集成了系統(tǒng)安全監(jiān)測機(jī)制,可實時監(jiān)測各部分的運行狀態(tài),快速定位和修復(fù)故障,從而提高車輛運行的安全性。

金脈域控制器方案示意圖
隨著汽車電子電氣架構(gòu)從分布式進(jìn)階到域架構(gòu),再到中央計算架構(gòu)演變,整車算力上移已是大勢所趨。雷達(dá)作為智能汽車感知系統(tǒng)的核心也在這場演變中向著超級傳感器進(jìn)化,并衍生出域控毫米波雷達(dá)。它將計算單元轉(zhuǎn)移到域控上,借助域控制器的豐沛算力,為多傳感器數(shù)據(jù)融合提供更大的靈活性,使雷達(dá)更加輕量與靈敏的同時,顯著降低雷達(dá)系統(tǒng)硬件成本。金脈域控雷達(dá)算法解決方案將大幅提高感知系統(tǒng)運行效率,實現(xiàn)高穩(wěn)健、高精度的4D目標(biāo)檢測結(jié)果,助力高效、智能、安全的智駕體驗。