2023年10月25日,“2023年度中国汽车工程学会科学技术奖”正式公布并于北京举行颁奖典礼,以对汽车工业努力奋斗、勇于创新的优秀企业和人才进行嘉奖,对优秀先进成果进行表彰。
其中,由几何伙伴主导,携手上汽集团、友道智途、复旦大学、电科智能等单位共同完成的“智能化4D毫米波成像感知技术的研发与应用”项目,荣获中国汽车工程学会科学技术进步奖三等奖。
“中国汽车工程学会科学技术奖”(原“中国汽车工业科学技术奖”)是首个经国家科技奖励办公室登记批准的社会力量承办奖项,作为面向全国汽车工业的科学技术奖,该奖项已成为中国汽车行业内规格最高、最具权威、最有影响力的科技奖项之一,为激励汽车科技企业和人才成长,推动我国汽车技术进步发挥了重要作用。
随着我国汽车产业技术创新进入多点发力、高水平发展的新阶段,此次中国汽车工程学会科学技术奖获奖项目中也涌现出更多突破性成果,充分体现汽车产业技术方向的战略性和前瞻性。几何伙伴主导的智能化4D毫米波成像感知技术便是智能化汽车感知领域的创新技术成果之一。
突破感知核心关键技术 创新感知技术路径可行性
汽车智能化趋势下,汽车感知系统作为智驾系统的“眼睛”和“耳朵”,成为影响智能汽车性能和驾乘体验的关键环节,直接影响着后续决策层和执行层的准确性和可靠性。为应对感知系统快速升级,越来越多的感知传感器被堆砌到智驾车辆上,整车成本也随之上升。在高昂价格的冲击下,智能驾驶功能“高处不胜寒”、难以接地气的形象深入人心,消费者的观望甚至不抱期待进一步阻碍了智能驾驶向自动驾驶发展的进程。
规模化量产是智能驾驶走向自动驾驶的必经之路,而面对规模化落地的需求,感知系统的技术实现路径需要更多可能性。目前有两种感知技术路线占据主流,即以视觉为主导的低成本感知技术方案,和视觉与激光雷达等多传感融合的高性能感知技术方案。不过,随着4D毫米波成像雷达(以下简称“4D成像雷达”)技术取得突破性进展,感知技术路线有了更多关于平衡成本与性能的想象空间,这也正是几何伙伴技术创新的起点。
传统毫米波雷达本身具有全天候全天时感知、速度测量、广泛的检测范围、高安全性以及成本效益等诸多优势,已在汽车产业应用多年。但因其不具备测高能力,对路边低矮目标、空中目标及路面静态目标难以区分和识别等问题,难以深度参与智能驾驶的进程。
为了提供能够快速规模化落地的车规级智能驾驶解决方案,几何伙伴在公司成立之初就以毫米波雷达为切入点,充分利用毫米波雷达自身优势的同时,深入挖掘其潜能,开启了4D毫米波成像雷达的自研道路,并与联合单位围绕“智能化4D毫米波成像感知技术的研发与应用”项目展开研究。
4D成像雷达的成功研制,打通了创新感知技术路径的可行性。几何伙伴研发团队攻克了传统毫米波雷达面临的瓶颈问题,通过在雷达感知维度、感知精度、抗干扰性能以及释放更多有效信息方面的多项技术突破,使得自研的4D成像雷达能够提供高密度、高精度的点云数据,每秒最高可输出60000点的高质量点云,不仅能够感知目标的有无,还能有效解析目标的三维轮廓,包括高空的高架桥、路牌,低矮的地缝、井盖、减速带,路边的路沿、围栏等,真正完成了从点迹雷达向成像雷达的进化,与传统雷达相比有了质的提升,为毫米波雷达深度参与高阶智能驾驶系统的感知过程奠定基础,为其成为智驾感知系统的核心传感之一开辟了道路。
视频1-点云视频集锦
▲几何伙伴4D成像雷达原始点云
4D成像雷达的研发只是起点,智能驾驶的感知需要不断克服更为复杂的长尾问题。面对这一挑战,为进一步拓展感知泛化能力,项目组创新性采用“4D成像雷达+视觉的BEV特征融合技术”,基于4D成像雷达丰富的点云,充分发挥4D成像雷达在距离、方位、俯仰三维空间感知和速度信息方面的优势,结合可见光视觉富含语义信息的优势,进行双模态异构信息融合,实现信息互补;同时,采用“学习+规则”的混合策略框架,对于白名单外的通用障碍物能够进行有效感知,增强各种工况下的安全冗余,打造更贴合客户需求的全天时、全天候、低成本、易量产感知系统。
视频2-复杂路况混合OD效果
▲多传感器融合-复杂路况混合OD效果
汽车智能化时代,感知系统需要输出更加精准和可靠的数据,同时系统的进化依赖数据的反哺,因而,数据在技术开发环节中的高效流转也至关重要,数据智能化与闭环能力将成为智能驾驶量产的关键。为此,项目组在开发4D毫米波成像感知系统的基础上,搭建了高效智能化数据闭环系统,打通了从数据采集到模型训练和部署的闭环链路,并搭建了拥有海量真实场景的“4D毫米波成像点云+视觉图像”双模态数据库,截至目前累计原始数据里程超10万公里,测试路段涵盖园区、港口、城市道路、快速道路以及高速公路等近千个场景,为智能驾驶系统的迭代提供最真实可靠的“养料”。
高效协同加速成果转化 助力汽车产业高质量发展
基于4D成像雷达的技术突破,以及智驾感知系统创新技术路径的可行性,项目团队很快迎来科技成果的落地和应用。凭借扎实的技术实力,团队围绕“智能化4D毫米波成像感知技术的研发与应用”项目转化知识产权成果超百项,并打造出4D成像前雷达、4D成像角雷达、分布式4D成像雷达系统,以及雷视融合感知系统等突破性产品。
从2020年开始,产品已陆续在智能汽车、智慧物流、智慧交通等领域取得应用,并做出重大贡献。在上汽2024年推出的车型上已开始测试并着手前装匹配,并已应用至世界货物吞吐量最大、世界最先进的自动化集装箱码头——洋山深水港。凭借高分辨率4D毫米波成像雷达,解决了上汽红岩集卡在洋山深水港复杂场景下对环境与目标感知难的问题,助力洋山深水港加快建设成为具有全球领先水平的智能港口。
几何伙伴打造高效智能化产品的脚步并未就此停歇,秉承为自动驾驶和智能网联汽车提供安全有效解决方案的初心,几何伙伴已踏上了新的征程。
随着汽车行业迈入智能化的“下半场”,高阶智驾领域成为各方抢占的技术高点,与此同时,降本增效的诉求愈加明显,将高阶智驾功能扩展到更多车型是大势所趋。
为此,几何伙伴打造出超高性价比、极具竞争力的行泊一体量产解决方案,具备端到端全场景感知能力,可以根据客户不同需求,覆盖高、中、低端等多种车型。几何伙伴行泊一体方案的基石正是4D成像雷达,还开发了包含多传感异构信息融合感知、地图构建、路径规划、车辆控制等核心模块的全栈式自动驾驶系统软件算法,集成于行泊一体域控制器中,以实现高速NOA、城市NOA、记忆泊车HPA、自主泊车AVP等功能,加速高阶智能驾驶时代的到来。
高阶智能驾驶汽车的规模化落地离不开产业各方的合力,而生态圈的建设能够让产业链上下游的企业实现更高效的资源利用,形成优势互补,起到1+1>2的效果。
从公司成立伊始,除了深耕技术研发,几何伙伴还立足汽车智能化领域,聚合产业各方资源,致力于打造一个涵盖“产、学、研”的科技创新生态圈。纵向布局上,在产业链上游,几何伙伴投资/参股核心高频射频芯片、3D ToF、高性能大算力芯片企业;在产业链下游,公司与上汽、一汽、江淮、大众、吉利等诸多主机厂展开广泛合作,包括围绕智能驾驶和自动驾驶前瞻、创新技术的联合研究。横向布局上,公司联手国际权威机构,共同参与制定智能驾驶和自动驾驶行业相关标准;联手复旦大学、上海交通大学、同济大学以及国家AI Lab等共同承担科研任务,并为高校提供技术支持,为行业优秀人才培养提供创新实践的环境,加速科技成果的转化。
目前,公司构建的4D成像雷达点云图像+视觉图像标注数据库,已具备了数据开源并服务于全行业的条件件。随着这条路上的志同道合者越来越多,高阶自动驾驶时代的来临或许比我们想象的更快。
此次荣获中国汽车工程学会科学技术进步奖三等奖,是几何伙伴科技创新成果的重要体现,也是产业对几何伙伴技术路线以及技术实力的认可,这对于刚刚成立五年的几何伙伴来说,是鼓励更是动力。面对璀璨的未来,几何伙伴将不忘初心,继续发挥自身技术研发、产业资源整合等优势,以同舟共济的精神和坚定不移的信念,去探索,去发现,去实践,去改变,协同各方共同助力中国汽车产业高质量发展
涓滴细流终将汇聚成为不可阻挡的洪流,向着高阶自动驾驶时代奔涌前进!