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車端下的激光雷達(dá),能否在路側(cè)市場中再創(chuàng)“元年”?

2022-04-07 11:13 賽文交通網(wǎng)

導(dǎo)讀:車路協(xié)同,已成為我國發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車、支撐自動駕駛實現(xiàn)的重要技術(shù)路線之一,因此路側(cè)感知系統(tǒng)也隨之成為助力各類車路協(xié)同應(yīng)用場景落地的必要技術(shù)手段。

  寫在前面:

  車路協(xié)同,已成為我國發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車、支撐自動駕駛實現(xiàn)的重要技術(shù)路線之一,因此路側(cè)感知系統(tǒng)也隨之成為助力各類車路協(xié)同應(yīng)用場景落地的必要技術(shù)手段。

  在路側(cè)感知系統(tǒng)的建設(shè)中,各種感知設(shè)備如雨后春筍涌現(xiàn),其中毫米波雷達(dá)、視頻等設(shè)備似乎成為了當(dāng)前市場的最大贏家。激光雷達(dá)作為當(dāng)前性能強(qiáng)大的感知設(shè)備之一,其在路側(cè)表現(xiàn)卻并未引起大眾的關(guān)注。在“激光雷達(dá)上車元年”的2022,其能否在路側(cè)市場站穩(wěn)腳跟?

  正文:

  交通感知是交通管理的基礎(chǔ),行業(yè)內(nèi)的交通解決方案都需要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的支撐,2021年,全息路口、智慧路口等路口級解決方案的提出更掀起了路側(cè)交通感知設(shè)備建設(shè)的熱潮。

  另一方面,智能網(wǎng)聯(lián)汽車步入初期量產(chǎn)階段,車端對路側(cè)信息數(shù)據(jù)的需求趨于多元化,同時數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度和時效性成為了智能網(wǎng)聯(lián)汽車行駛安全的重要保障。

  在此背景下,毫米波雷達(dá)、AI視頻、雷視融合一體機(jī)等感知設(shè)備成為建設(shè)主力。

  與此同時,隨著第一批智能網(wǎng)聯(lián)汽車交付使用,激光雷達(dá)的前裝上車也吸引了萬眾目光。

  在被稱為“激光雷達(dá)量產(chǎn)元年”的2021年,從年初到年尾眾多激光雷達(dá)企業(yè)接連宣布與車企聯(lián)手,共同促成激光雷達(dá)前裝量產(chǎn)大業(yè),如圖達(dá)通與蔚來、速騰聚創(chuàng)與廣汽埃安、禾賽與上汽旗下友道智圖等等;在已經(jīng)走過四分之一的2022年,激光雷達(dá)廠商和汽車企業(yè)合作成果初顯,搭載激光雷達(dá)的車輛真正進(jìn)入量產(chǎn)交付階段。

  在2022年“激光雷達(dá)上車元年”的基調(diào)之下,路側(cè)激光雷達(dá)的應(yīng)用與發(fā)展重新進(jìn)入了行業(yè)和市場的視野。

  1、當(dāng)下的路側(cè)激光雷達(dá)應(yīng)用

  提及應(yīng)用之前,首先就要清楚激光雷達(dá)的優(yōu)勢與劣勢。

  激光雷達(dá)的本身優(yōu)勢,具備超高的精確度,相對于視頻而言,激光雷達(dá)擁有獨立的發(fā)光設(shè)備,不受外界光照影響;相對于毫米波雷達(dá)而言,對多類別目標(biāo)的識別能力優(yōu)秀,無論是汽車,自行車還是行人,都可以通過掃描目標(biāo)的軌跡點云,實現(xiàn)對目標(biāo)的尺寸、外觀特征以及軌跡的采集。

  路側(cè)部署激光雷達(dá),主要考慮兩個重要場景:城市道路、高速公路。

  在城市交通方面,當(dāng)前部分智能路口、全息路口建設(shè)中同樣應(yīng)用到激光雷達(dá),采用對角線布置的兩臺基于路側(cè)的3D激光雷達(dá),可以實時精準(zhǔn)地識別行人、非機(jī)動車等弱勢交通群體和機(jī)動車的行為狀態(tài)。激光雷達(dá)將周邊200 m半徑范圍內(nèi)的所有物體及環(huán)境進(jìn)行實時4D重建,在經(jīng)過點云數(shù)據(jù)的特征提取后,將有異常移動軌跡的物體納入到V2X系統(tǒng)中,利用RSU向周邊或者更遠(yuǎn)距離接近的車輛進(jìn)行廣播,為正在接近路口的行人、非機(jī)動車和機(jī)動車提供路口通行信息及交通安全信息提示。

  在高速公路端,可以將激光雷達(dá)布設(shè)在高速公路出入口處及高速公路事故多發(fā)地段,可以形成對周邊區(qū)域200 m半徑范圍內(nèi)的交通信息全天候采集(包括出現(xiàn)的行人、機(jī)動車、非機(jī)動車等)。如部分高速公路收費(fèi)站的不停車收費(fèi)系統(tǒng)中就有激光雷達(dá)的應(yīng)用,通過出入口處架設(shè)的激光雷達(dá)對過往車輛進(jìn)行車型檢測分析,從而提升車輛的檢測率和通行效率。

  激光雷達(dá)作為光學(xué)傳感器,其性能應(yīng)用的劣勢類似于視頻傳感器,在雨、雪、霧等不良天氣影響下檢測精度將會降低;考慮到激光雷達(dá)是通過激光的反射進(jìn)行信息收集,可能會在對某些黑色物體的檢測出現(xiàn)偏差;激光雷達(dá)同樣也無法精準(zhǔn)檢測出車輛的車牌、駕駛?cè)藛T等信息。

  近年來感知融合技術(shù)快速發(fā)展,激光雷達(dá)廠商同樣試圖通過激光雷達(dá)與其他感知設(shè)備相融合來補(bǔ)足和提升激光雷達(dá)的整體性能,用以支持和占據(jù)越來越受重視的車路協(xié)同市場。

  2、激光雷達(dá)的融合應(yīng)用探索

  激光雷達(dá)與視頻融合、激光雷達(dá)與毫米波雷達(dá)融合、激光雷達(dá)與視頻和毫米波雷達(dá)融合三種融合技術(shù)路線,是當(dāng)前行業(yè)探索的主要方向,同時也引發(fā)了行業(yè)人士的相關(guān)討論。

  例如同濟(jì)大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院王俊驊教授曾表示,精確軌跡的檢測,它的融合不應(yīng)該是雷視融合,而是進(jìn)行雷雷融合,也就是毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)的融合,通過相互彌補(bǔ)各自缺陷,雷雷融合將是未來的發(fā)展趨勢,是更好的解決方案。

  而激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)與視頻三者融合的技術(shù)路線,從當(dāng)前行業(yè)和市場的發(fā)展來看,暫時還處在探討階段。因為無論是毫米波雷達(dá)與視頻、激光雷達(dá)與視頻,亦或是毫米波雷達(dá)與激光雷達(dá),其兩者融合效果仍舊有待進(jìn)一步提升,特別是各類產(chǎn)品檢測系統(tǒng)底層邏輯和信息時空構(gòu)架等內(nèi)容都要需要更多的調(diào)整和試驗。

  從目前部分激光雷達(dá)廠商的主要研發(fā)和產(chǎn)品發(fā)布來看,激光雷達(dá)廠商們更傾向于激光雷達(dá)與視頻的雷視融合。對于激光雷達(dá)而言,無法檢測出車輛的顏色、車牌等信息是當(dāng)前城市交通管理方面的最大缺陷,而視頻的圖像采集能夠有效地補(bǔ)充,并且激光雷達(dá)同時也能夠補(bǔ)足視頻檢測精度的不足。

  激光雷達(dá)廠商選擇視頻為主要融合對象的另一原因,或許是基于了多年以來在單車智能設(shè)計制造方面,激光雷達(dá)與視頻的相互融合應(yīng)用經(jīng)驗,能夠快速的將現(xiàn)有技術(shù)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品,搶占愈發(fā)龐大的路側(cè)感知市場,打造出另一個激光雷達(dá)“量產(chǎn)元年”。

  3、撕掉標(biāo)簽,激光雷達(dá)路側(cè)市場“量產(chǎn)元年”的第一步

  在外界看來,在車端發(fā)展風(fēng)生水起的激光雷達(dá),進(jìn)入路側(cè)的發(fā)展同樣應(yīng)該是順風(fēng)順?biāo)?。但從?dāng)前的路側(cè)交通感知市場來看,毫米波雷達(dá)、視頻以及兩者融合一體機(jī)產(chǎn)品無疑是最受關(guān)注的產(chǎn)品,而激光雷達(dá)的入場和發(fā)展卻并未在市場中引起多大的反應(yīng)。

  價格昂貴,或許是這一現(xiàn)狀最為合理的解釋。自激光雷達(dá)問世以來,造價昂貴的標(biāo)簽就一直緊貼激光雷達(dá)的發(fā)展步伐,同時也讓人們對激光雷達(dá)的應(yīng)用望而卻步。

  “改變一直以來存在于大眾印象中‘激光雷達(dá)很貴’的刻板觀點,是當(dāng)前所有激光雷達(dá)廠商需要考慮解決的主要問題之一?!蹦臣す饫走_(dá)廠商人員對賽文交通網(wǎng)說道:“一如近年來激光雷達(dá)量產(chǎn)上車,隨著車路協(xié)同項目建設(shè)需求的逐漸增加,激光雷達(dá)的需求也在增加的同時價格也在不斷的降低。”

  早期車載激光雷達(dá)的價格一直居高不下,例如車載激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)的龍頭企業(yè),美國Velodyne的激光雷達(dá)產(chǎn)品,其64線激光雷達(dá)最高時賣到70萬一臺;16線雷達(dá)產(chǎn)品要8000美元,人民幣在5萬6左右。

  隨著車路協(xié)同的快速發(fā)展,以及智能網(wǎng)聯(lián)汽車逐漸進(jìn)入商用化階段,國內(nèi)眾多激光雷達(dá)廠商,如大疆、速騰聚創(chuàng)、圖達(dá)通、禾賽科技等在2020年集中發(fā)力,相關(guān)激光雷達(dá)產(chǎn)品價格開始下降。

  2020年,Velodyne為鞏固市場地位,推出僅售100美元(約691元人民幣)的激光雷達(dá)產(chǎn)品;Luminar推出了新產(chǎn)品,定價1000美元;圖達(dá)通Innovusion新產(chǎn)品實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)后,價格約在500-1000美元;速騰聚創(chuàng)在2021年6月實現(xiàn)了第二代智能固態(tài)激光雷達(dá)的車規(guī)量產(chǎn),成本已經(jīng)達(dá)到汽車前裝要求。

  據(jù)全球知名半導(dǎo)體研究咨詢公司Yole Développement在2021年發(fā)布《汽車和工業(yè)應(yīng)用的激光雷達(dá)》行業(yè)研究報告,在激光雷達(dá)前裝市場,法國公司Valeo占比28%,速騰聚創(chuàng)10%居第二,此后是大疆旗下Livox和其他5家公司分別占7%,最后華為、禾賽、Velodyne等其他公司分別占3%。相信在2022年,隨著中國激光雷達(dá)企業(yè)的快速崛起,激光雷達(dá)價格將進(jìn)一步下降。

  車端激光雷達(dá)的研發(fā)經(jīng)驗和產(chǎn)品技術(shù)積累,以及企業(yè)商業(yè)資金的流轉(zhuǎn),無疑對路側(cè)激光雷達(dá)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。在新基建建設(shè)逐漸深入,在政府部門政策不斷支持的背景下,路側(cè)感知市場進(jìn)入爆發(fā)的初期階段,如毫米波雷達(dá)、視頻等設(shè)備的快速發(fā)展正是迎合了此次的行業(yè)風(fēng)向。

  激光雷達(dá)廠商們也選擇在此時集體下場,速騰聚創(chuàng)、圖達(dá)通、禾賽科技等企業(yè)先后推出了應(yīng)用于路側(cè)的相關(guān)激光雷達(dá)以及雷視融合產(chǎn)品,在一定基礎(chǔ)上試圖撕掉多年以來“貴”的標(biāo)簽,正式入局路側(cè)激光雷達(dá)應(yīng)用市場。

  一位業(yè)內(nèi)人士表示:“隨著車路協(xié)同建設(shè)需求的增加,激光雷達(dá)在路側(cè)的使用也越來越多,部分激光雷達(dá)的價格相對于毫米波雷達(dá)僅高出一些?!?/p>

  但市場的最終爆發(fā),終究是量變引發(fā)質(zhì)變,質(zhì)變決定爆發(fā)。產(chǎn)品價格的下降只是鋪好了引爆市場的引線,最終引爆市場的,無疑是產(chǎn)品的質(zhì)量。

  無論是在車側(cè)亦或是路側(cè),激光雷達(dá)本身例如產(chǎn)品穩(wěn)定性、使用壽命等還需要提升,同時激光雷達(dá)在路側(cè)方的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容,也都還有待進(jìn)一步探索。

  4、結(jié)語

  激光雷達(dá)能否在路側(cè)市場中再度創(chuàng)下屬于自己的下一個“量產(chǎn)元年”,其實并不是一個偽命題,也不是一個很長久的目標(biāo)。

  對于當(dāng)前的路側(cè)激光雷達(dá)的發(fā)展而言,一如其他感知產(chǎn)品,只要做到產(chǎn)品技術(shù)過硬,能夠滿足并解決用戶需求和問題,市場的爆發(fā)終究會到了,只不過是早晚的問題。

  *感謝速騰聚創(chuàng)車路協(xié)同專家王瀟博士對文本撰寫的大力支持

  參考文獻(xiàn):

  《淺析路側(cè)激光雷達(dá)部署》,陳軍

  《車聯(lián)網(wǎng)路側(cè)感知系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀及測試方法研究》,鮑敘言,余冰雁,王晶

  《王俊驊:基于雷達(dá)組群的道路全域車輛軌跡感知》,王俊驊

  《大疆入局,Velodyne 降價,2020年大量車載激光雷達(dá)開始供貨!》,電子發(fā)燒友