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ToF X mmWave,你是我的眼

本文作者:任苙萍       点击: 2020-03-25 12:05
前言:

不管是高龄化、少子化所导致的劳力短缺,还是因为时下防疫需求,自动化/智慧化、远距服务&"无接触"经济正在改变这个世界,无人机 (Drone) 与机器人在这波肺炎疫情中所发挥的作用,更是有目共睹;未来,自驾车在"移动即服务"(MaaS)——尤其是公共运输移动服务) 的带领下,终将走入我们的日常。既然要代替人力执行任务,拥有良好眼力做支撑,工作起来将能更加得心应手。
 
最初用作对焦的飞时测距 (ToF),从一维单点测距、多区域测距、3D 深度传感器到可视化 3D ToF 模块,在防撞、避障、安全距离防护及人脸/手势辨识等应用越来越广 (参阅:《3D 感测,你在意的是真相、速度 or 距离?》http://compotech.com.cn/a/feature/catalog_feature/2019/0318/59797.html 一文);而在 ToF 基础导入机械旋转机构或光学相控阵 (OPA) 技术的"光达"(LiDAR),因为可"鸟瞰"视野,对于需将周遭 360 度完整视图映入眼帘、综观全局的应用,更是妙用无穷。
 
例如,车外动静四顾环视或车内驾驶舱监测,当然,价格高贵及可视距离有限仍是它的软肋。另一方面,为极目眺望 200 公尺以上的长距、且希望能瞬间捕捉到人/物的细微运动,兼具电、光之长的毫米波 (mmWave) 遂成理想方案,有人甚至主张可以毫米波取代光达;但自从 2016 年特斯拉 (Tesla) 自驾路测发生死亡车祸后,"现阶段"业界共识是:毫米波雷达只能视为高级驾驶辅助系统 (ADAS),若要达到 L4~L5 完全自驾等级,就非光达的火眼金睛相助不可!
 
毕竟,真正的自驾车不是只有避障需求,还须配合高清地图做更精细的导航和运动轨迹预测;不过,具备无线电通信能力的毫米波雷达,反应神速、边缘智能运算以及"只有信号、没有具像物理特征"的隐私保护,依旧是它傲视江湖的本钱;除了智能车,在工厂、家庭和医疗前景更是看俏。它不只善于检测 200 公尺以上的远距物体,因为其灵敏迅捷的特质,设备振动监测、人机协作防护、居家老人防跌、手势识别/控制、姿势矫正等,都有它的用武之地。
 
虽然目前毫米波"角分辨率"不如 ToF 相机,且信号稳定度有待考验,包括遮蔽、衰减及基地台布建密集度。在运营商"堆栈"策略下 (参阅:《5G 的智慧盘算》http://compotech.com.cn/a/feature/catalog_feature/2020/0217/61859.html 一文),如何利用相位数组控制辅以人工智能 (AI) 解决上述困境,就是毫米波能开创多大的市场、以及群雄竞技的重点了。