动物的视觉经历了上亿年的进化,最早可以追溯到5亿多年前的寒武纪时期,一堆感光细胞聚集在一起形成眼点。同样,人类眼睛的进化也经历了漫长而复杂的过程,即便如此,眼睛还是有BUG。
比如,我们的眼睛更适合白天的生活,到了晚上,它的表现就远不如白天那么可靠。数据显示,许多交通事故都发生在光线不足的夜间或光线复杂的恶劣天气下。
人类眼睛面临的挑战同时也困扰着自动驾驶车辆的传感器。作为自动驾驶车辆的“眼睛”,摄影头、激光雷达、毫米波雷达等各种传感器,它们在某些暗光场景下也容易“眼神”不好。全球首例自动驾驶车辆致死事件,就发生在美国亚利桑那州晚上10点左右。
为了提高传感器的性能,各家自动驾驶厂商们也铆足了劲,纯视觉方案主要依赖摄像头,4个不够就装8个,多模态融合感知主打优势互补,有的厂商直接上演摄像头+激光雷达+毫米波雷达的“全武行”。事实上,想让眼睛和传感器们变得更加灵敏,还可以换个思路:那就是从路上着手,如果路标能变得更智能,与传感器更好地锁定,“眼睛”的压力是不是就变小了?
让自动驾驶又安全,又不被“投诉”的关键一环
如何让道路上普通的路标更智能,对自动驾驶的传感器更友好?2016年,立邦这家涂料公司就预见了自动驾驶将成为未来趋势,成立“无人驾驶研究平台”,专门研究自动驾驶传感器与特殊功能材料之间的“锁定”关系,想做出一款“智慧”的路面标识漆。
也是在这一年,自动驾驶逐渐驶入快车道,谷歌自动驾驶汽车项目独立,成立新公司Waymo;打车巨头Uber在匹兹堡推出自有的无人驾驶汽车队;特斯拉发布Autopilot 2.0,并宣布特斯拉车型(包括Model 3在内)都将具备进行完全自动驾驶的硬件基础等等。
在立邦的团队看来,既要有聪明的车,也要有智慧的路,涂料将会是无人驾驶生态圈重要的一环,因为不管哪一种传感器,最终“看”的都是表面,而表面大多都是有涂料的。
不过,传统的路面标识漆并非针对自动驾驶而生,主要体现就是白天光线好时,路标漆很清楚,一旦到了黑夜和特殊天气等暗光场景就很难被识别,再加上长时间的使用损耗,识别起来的难度就更大,对传感器和算法都提出更高要求。此外,传统的路面标识漆本身并不能被激光雷达、毫米波雷达这类型的传感器所识别。这也导致即便有一些自动驾驶厂商已经能做到主驾无人的高级别自动驾驶,但“车速”问题一直受到诟病。因为车速太慢,自动驾驶车辆造成的道路拥堵,还被市民狠狠地投诉了一把。
如何能让自动驾驶车辆的车速像人类老司机一样收放自如?除了提升车本身的自动驾驶能力之外,能极大地提高传感器的输入质量,让路标更清晰地“被”车看到,也是非常重要的一环。如果路标可以被更好地识别,就相当于为自动驾驶提供了更多的冗余时间,冗余时间越长,车速就可以收放自如,提高自动驾驶在黑夜和恶劣天气行驶时的安全性。
八年磨一剑,寻找MR.Right
如何让路标更清晰地“被”看到?当汽车在夜间行驶时,车灯光源投射到路标上,因为人们看的是远方,不是车轮胎下的路标,因此,光线与路面的夹角非常小。现有路标漆的表面都比较光滑,会产生镜面反射,按照反射原理,它会反射到另外一个方向去,只有少数光线能够有效进入人眼,所以我们就会感觉看不清。
换成自动驾驶车辆的传感器,原理也一样,无论是摄像头还是激光雷达、毫米波雷达,如果无法有效捕捉到物体的轮廓,识别时间就会变长,留给计算和决策的时间就会变短,导致自动驾驶车辆出现点刹、急刹等现象,无法像人类老司机一样丝滑。
(立邦智慧路面标识漆:让“智慧的路”协同“聪明的车”)
想让路标与传感器之间实现更好的“锁定”,就是要让光线能沿着投射的路径原路返回,提高传感器的输入质量。对于立邦来说,做出智慧路面标识漆的难点在于,既要向下兼容目前所有路标漆功能需求,解决其痛点,还要在无数有机、无机、杂化、复合的材料中,寻找到能和不同传感器“锁定”的特殊功能材料。
这是一项非常庞大且复杂的过程。从2016年到2020年,整整4年“无人驾驶研究平台”主要的精力都放在新材料的基础性研究上,最终得到了一个可以应用的“材料包”。通过增加特殊功能性材料,立邦智慧路标漆有效提升了自动驾驶车辆传感器在暗光场景(夜晚、隧道、特殊天气)下对车道以及标线的识别能力,提升安全性。在夜间车灯照射条件下,立邦智慧路面标识漆,能让车看的更远,识别距离在原有基础上可增加130-160米,在60公里/小时车速下,为司机增加8到10秒左右的反应时间。它还能被激光雷达高度识别,传统路面标识漆是无法被识别的。
(能满足绝大多数道路场景,且识别距离更远)
2021年,立邦开始跟新加坡科技局合作,并成立一个国家项目,在雨天、雾天等复杂天气以及公开道路、隧道等场景中去评估、测试路标漆的性能。通过两年的不断测试,全新的路标漆在所有测试场景中都展现出与传感器更好的“锁定”,几乎不受环境光线的影响,为自动驾驶车辆提供了稳定可靠的导航信号。2023年,经历了N个版本的迭代和测试后,立邦智慧路标漆终于从一项前沿技术产品转移到事业部去做整体的评估。在2024年的进博会上,立邦智慧路标漆系列产品全球首展,或将开启路标漆的新时代。
为聪明的车铺一条“智慧”的路
从2016年到2024年,立邦智慧路标漆从实验室走入进博会,整个自动驾驶产业也发生剧烈变化,从资本热棒到资本寒冬又逐渐升温,从即便技术不断进步,自动驾驶车辆引发的交通事故时有发生,Corner Case始终存在,也影响了整个行业的商业化进程。此外,自动驾驶也衍生出两条不同的发展路径,一条更加专注单车智能,一条是通过整个“车路云一体化融合控制系统”来解决安全性难题。
(立邦进博会“智慧的路 聪明的车”展区)
无论哪一条发展路径,立邦智慧路标漆都可以帮自动驾驶车辆铺出一条“智慧”的路。智慧以外,立邦还能以优秀的耐磨性为城市道路标线的持久耐用提供坚实保障,其快干特性,可以让交通尽快恢复顺畅流动。相较于普通水性路标漆,在同等用量的情况下,立邦智慧路面标识漆使用寿命可以增加3-4倍;同时,产品还具有干燥速度快的特性,可做到15分钟快干,减少施工时道路的占用时间。在未来新型城镇的建设规划中,使用智慧路面标识漆路,能够带来更少的交通中断,并节约养护成本,让城市运转更加“灵敏”。
不仅如此,全新的智慧路面标识漆从传统的热熔漆转变为常温喷涂漆,热熔漆通常需要把涂料加热到200度左右,熔融状态以后再去施工,导致能耗高,不环保;而常温喷涂不仅提升了城市基础设施的环保标准,也为城市的可持续发展贡献了力量。
2024年,或许会成为中国自动驾驶的爆发元年:10月,文远知行赴美上市成功,小马智行也提交了IPO申请;在政策上,工业和信息化部等部门发布20个车路云一体化试点城市名单,不仅要推动智能网联汽车的落地,让车更“聪明”,同时立邦智慧路标漆作为路面的一部分,也将发会其作用,让路变得更“智慧”。