接續前文:未來車用雷達將回歸類比?(上)  

Metawave技術長Bernard Casse表示,超材料除了可為雷達和天線實現「視覺」和「速度」外,Metawave的類比雷達還將帶來「智慧」。Metawave已為其類比雷達嵌入了人工智慧(AI)引擎。

在該AI引擎內部是一系列的演算法,Casse解釋,「除了深度學習(deep learning)和決策演算法以外,還包括測距多普勒(range-Doppler)評估演算法、雜波和干擾抑制演算法、物件偵測和追蹤演算法,以及其他專有的電磁和雷達程式碼等。」

雷達中的AI引擎究竟能學習什麼?Casse說:「它高度取決於場景。」例如,如果一輛車行經橋下,將會遭遇許多訊號反射。AI引擎可以在各種干擾下進行分類與排序,並協助雷達定位必須查看的物體。

Freeman說:「Metawave的案例極具意義,因為在許多情況下,雷達將成為最先在道路上『看』到東西的感測器,而且能在感測器融合處理以前,利用AI引擎初步分類所看到的東西。」

The Linley Group資深分析師Mike Demler說:「每一種感測器都有其侷限性,所以不用說也知道有許多雷達失敗的例子。但是,還有更多可能的情況是軟體未能正確解讀訊號。」

他指出,「最糟糕的案例是特斯拉(Tesla)自動駕駛車日前在佛羅里達州發生的意外事故,原因就出在Tesla的自動駕駛系統未偵測到白色貨車穿越其車道而釀禍。車用雷達一直是相對較便宜的感測器,主要用於簡單的測距功能,如自適應巡航控制等,它並不是針對物體辨識而設計的。顯然地,Metawave正致力於開發使用合成孔徑雷達(SAR)的技術,這將為雷達提供物件辨識的能力。」

開啟新業務模式

Metawave執行長Achour看好AI在其雷達應用的巨大前景。一旦雷達開始用其AI「大腦」在道路上收集資料並解讀行駛的環境,Achour期望Metawave能為汽車產業提供可用的資料。「我們能提供基於程式碼的AI與演算法搭配雷達作業所學習的成果,並從中賺取服務費。」

根據多項預測指出,在未來的第4/5級(Level 4/Level 5)自動駕駛階段,汽車產業將不再依賴於車子的單位銷售量,而將更著眼於每輛車的行駛里程數。在此情況下,Achour指出,硬體公司也必須改變其業務模式。提供由AI收集的情報作為服務,為Metawave帶來新的商機。

車用類比雷達將取代光達?

如果類比雷達真的像Metawave所說的這麼好,能夠擴展其測距以及區別物件,那麼Metawave的類比雷達是否能完全取代光達?

Demler表示:「如果Metawave能夠降低成本,或許就可能實現。」但他對於Metawave的雷達是否真的能超越光達的解析度仍抱持懷疑的態度。

Freeman則認為現在預測還為時過早。他解釋說,「每一種感測器都各有其優點和缺點。Metawave所做的是解決雷達的一些弱點,我認為它所用的方式確實能使其足夠強大、解析度夠高,可能讓汽車OEM用於設計完全不需要光達的全堆疊感測器系統。」然而,他也補充道:「目前所用的光達具有高品質且低成本,仍然更能有效地實現這任務。」

Achour的看法略有不同。她說:「一開始,所有的感測器都會被要求實現完全的自主性。隨著AI引擎日趨成熟,數位地圖變得更加可靠和精確,即使是在沒有V2X通訊的情況下,雷達和攝影機就足以讓汽車實現零事故的自動駕駛目標了。」

她指出:「有些人可能認為,實現精確定位絕對少不了光達。」然而,她以自身的經驗表示,Metawave的類比雷達(稱為Warlord)支援強大的3D成像,並結合數位地圖,「將足以提供精確的定位。我預計這將在2020年中期到2030年初實現。」

開發挑戰

在開發全雷達封裝時,Metawave也免不了面對挑戰。Metawave工程副總裁Geroge Daniel指出,Metawave的雷達解決方案是專為作業於76-81GHz頻段而設計的。

FCC藉由授權使用整個76-81GHz頻段,為遠距車輛雷達提供了一個連續的頻譜區段。

這意味著Metawave的「超材料需要與離散元件互動」,這些元件最初是為早期的車用雷達系統設計的,採用整合的24GHz雷達感測器技術,作業於較低頻段範圍。

700萬美元首輪融資

目前,Metawave的核心團隊共有7名工程師,包括管理階層。今年9月還從Khosla Ventures、Motus Ventures與Thyra Global Management等投資機構獲得了700萬美元的首輪種子融資。

那麼,這家新創公司還需要多少資金呢?Achour表示:「也許再一輪籌資吧!」。她表示有信心「藉由Metawave的技術能夠解決最根本的問題。」

除了計劃在CES展示其車用雷達原型,Metawave還打算明年2月在西班牙巴塞隆納舉行的世界行動通訊大會(MWC)展示其針對5G網路所設計的智慧波束成形天線。Achour解釋,目前的MIMO架構無法在即將來臨的5G時代支援較4G更高1,000倍的速度,而Metawave的智慧波束成形解決方案可將能量導向特定的用戶裝置,提供最佳化線上體驗所需的頻寬。

Achour可不是超材料世界的新手。她曾經是超材料公司Rayspan的共同創辦人兼技術長,這家公司大約在10年前就為手機打造了頗具發展前景的超材料天線,但最終因營運不佳而退場。

這是怎麼一回事呢?Achour表示,Rayspan的業務模式是以授權為基礎,設計天線和RF前端模組後授權給客戶。然而,授權業務從來都不是一種適合硬體解決方案新創公司經營的業務模式,因為「新創公司獲利的速度還不足以支撐產品銷售幾季後必須支付的營運費用。」她解釋說:「這就是為什麼Metawave與第三方製造夥伴共同打造全雷達感測器之故。」

那麼Rayspan和Metawave所使用的超材料有什麼不同嗎?Achour說:「Rayspan的天線是被動天線,意味著其輻射場型是固定的。Metawave的天線則是主動的,由於其板載主動元件能讓天線控制其波束成形與轉向,因而更智慧。」

編譯:Susan Hong

(參考原文:Future Auto Radar Goes Back to Analog,by Junko Yoshida)