小鹏P5、北汽极狐阿尔法S HI、蔚来ET7、小鹏P7、沙龙机甲龙...从今年年初开始,已经有主机厂陆续发布其「激光雷达」车型,宣布可在今年年底到明年年初交付,堪称「激光雷达上车元年」。激光雷达制造商在今年也备受瞩目,不仅其动向自带热门属性,还迎来了上市热潮。截至目前,已有实时环视激光雷达发明者Velodyne在内,Luminar、Innoviz、Aeva、Ouster等多家激光雷达制造商在美上市。同时,国内企业也受到诸多资本的青睐,禾赛科技已在6月完成超3亿美元的D轮融资,速腾聚创计划在2022年赴美上市,目标是筹集10亿美元资金。激光雷达能够成功投入商用,与其不断降本的成绩有关。2016年,美国威力登Velodyne的VLP-16价格高达10万元人民币,更高线数的HDL-64E价格甚至接近80万元。而到了2018年,Velodyne的VLP-16已降至2.5万元左右。速腾聚创2020年1月发布的MEMS固态激光雷达RS-LiDAR-M1,官方透露订单量在10万-100万台,价格会下降至200-500美元(约1275-3189元人民币)。到目前为止,法雷奥、Velodyne、禾赛科技、速腾聚创、大疆Livox、Innovusion等公司的多款激光雷达已开始逐步量产应用,但这同时也在面临一个新的难题,主机厂如何更好的界定和甄别激光雷达,如逐一筛选将大大拖慢新车量产进度。目前,激光雷达技术路线和主机厂对于激光雷达的需求都在向多元化发展。激光雷达供应商基于不同的技术方案,具体型号的参数指标、适配的功能场景各有不同。主机厂方面,车载激光雷达也在从早先单一的前向感知需求,转变为多种功能场景下的多元感知能力,如高速路自动驾驶、自主泊车、城区混行场景避障等多元化功能场景。尽管目前还尚处在激光雷达的发展初期,但这种多元化的发展趋势,已经给主机厂选型带来了很多难题。而且,由于激光雷达制造商和主机厂所处角度不同,双方的关注点通常也存在较大差异:主机厂激光雷达不仅要看单独测试时的点云表现,还要考虑到装车后结合功能场景的应用能力,而激光雷制造商更偏向于底层基础性能指标的测试。以点云的最远探测距离为例,激光雷达制造商目前关注点,主要停留在标准目标物的最远探测距离。但对于主机厂来说,这种最远探测距离不能只有理想环境,还应考虑到不同天气与光照条件下的点云表现,以供选型时有更多维的参考。在真实的应用场景中,雨雾天气、逆光、环境反射光、雾霾雾团、高速公路的小飞虫,这些都可能是激光雷达实际使用中的干扰因素。同时,其硬件点云层面还要面对较为常见的「鬼影」现象、「高低反」造成的过曝或者失效等问题。另外,有经验的主机厂商还希望进一步了解点云的探测概率POD (Probability of Detection) 。换言之,主机厂更关心行人、轿车、骑车者以及轮胎等驾驶场景中较为常见的目标物的点云密度与距离之间的关系,点云过于稀疏,则很难通过算法提取感知目标物的信息。因此,如果不做较为充分的硬件摸底测试,单纯看激光雷达在理想环境下的表现,那么对激光雷达功能设计的理解,就往往会停留在美好的一面,而充满危险性的一面可能会被忽视。在这种背景下,一个中立、测试标准一致、场景功能参数丰富,可以横向纵向对比的测试结果,已成为了当前主机厂和激光雷达制造商的迫切需求。这不仅有利于解决主机厂的选型难题,还有利于激光雷达制造商研发、验证与展示产品,同时提升双方的工作效率。但作为一个刚刚迈向商业化的新领域,第三方机构的成立要面临一系列难题,进度往往落后于二者。直到今年12月9日,全国首家车载激光雷达测试联合实验室才在上海揭牌,该实验由亮道智能与上海机动车检测认证技术研究中心有限公司联合成立。
根据官方介绍,这是目前国内第一家专项提供车载激光雷达点云评价的测试实验室,主要面向国内外主机厂和激光雷达制造商,可开展包括探测概率、垂直与水平FOV、垂直与水平角分辨率、最大最小探测距离、不同距离的测距精度、不同天气环境的在内的30余项点云质量测评。
除了要有第三方测试机构外,激光雷达开发中的测试标准与验收指标,也缺乏实际可考的国家与团体标准。随着车载激光雷达行业的不断成熟,相关国家标准和行业标准的制定也成为了全行业的迫切需求。2020年11月,中国汽车工业协会启动了《车载激光雷达检测方法》团体标准立项。2021年7月,由中国智能网联汽车产业创新联盟(CAICV)提出,国汽(北京)智能网联汽车研究院有限公司等多家企业牵头发起的《智能网联汽车激光雷达感知评测要求及方法》团体标准,正式列入中国汽车工程学会标准研制计划。
今年10月,全国汽车标准化技术委员会电子与电磁兼容分技术委员会组织了《车载激光雷达性能要求及试验方法》标准起草的工作,初步确立了车载激光雷达的标准体系构成和标准研制工作的计划与分工。从汽标委的标准起草会议纪要函中可以看到,其已在基本框架上增加了自检、故障报警、启动时间、唤醒功能等更加实用的功能,结合实际场景进一步区分了高速物体运动状态和高动态场景的点云性能要求等。同时,还对激光雷达的测试条件、测试布置、车规环境测试做出了更详尽的要求。
当前,激光雷达量产上车的趋势清晰,主机厂与激光雷达制造商发努力的方向相同,但产品开发、测试、验收还缺乏统一标准的约束。现在激光雷达制造商自说自话的参数介绍,不仅加大了主机厂的甄别门槛,也不利于激光雷达制造商的良性高效发展。