一文看懂｜蔚来ET7的激光雷达到底是怎么回事？

6月22日，蔚来在线上组织一场关于ET7激光雷达的解析沟通会，蔚来智能硬件副总裁白剑博士为我们讲解了蔚来为何要给ET7配备激光雷达，以及它到底有何特点。

 

 

■ 安全第一，摄像头+雷达

首先，蔚来认为一辆车应该是安全、自由的移动生活空间，所以需要具备全方位的安全保障。而在智能驾驶辅助方面，蔚来认为除了有高级的软件算法以外，视觉+雷达才是感知硬件的最佳组合。

 

 

因此在基于NT2平台研发的ET7上搭载了蔚来超感系统AQUILA，它具备7颗800万高清摄像头、4颗300万像素高感环视摄像头、5颗毫米波雷达、12颗超声波传感器，以及一颗1550nm超远距离高精度激光雷达。

■ 有了激光雷达，蔚来ET7变身“蝙蝠侠”

经常看自然类纪录片的朋友应该知道，动物界中的蝙蝠、海豚都属于飞得快、游得快的物种，它们虽然一个在天上，一个在海里，但都通过声波来感知周围环境，并能做到快速变向，在保持速度的情况下自由、安全地游走于天地间。

因此科学家们很早就知道了通过“波动”探测环境，有时候要比视觉靠谱，尤其是在很多特殊环境下。就比如蝙蝠是夜间活动的动物，在黑暗环境下仍然高速飞行，来去自如。

当然对于车辆的“视觉”来说，特殊情况大致可以分为两种，首先就是一些天气情况，比如强光、雨雾、沙尘这种，另外就是有“迷惑性”的物体，这些都会对车辆摄像头的识别能力造成影响，而激光雷达就能在这种情况下发挥重要作用。

白博士为我们举了两个例子，第一个是车辆在大白天出隧道时，会有一个强光的变化。走过高速隧道的朋友都有体会，这时候就连人眼也会被“晃”，看不清隧道口的情况，需要减速慢行，而摄像头这时的识别能力也会有所减弱，或者需要有个适应的过程。

 

 

而激光雷达就不会受到强光的印象，因为它只会“记录”实际的物体，光线对它来说就是透明的，无论是白光、绿光、红光，还是五彩斑斓的光。

 

 

而具有“迷惑性”的物体以塑料袋为例，在演示场景中，车辆左前方突然出现一个棕色物体，如果从摄像头视角来看，它非常像一块石头，或者硬物体，有可能会通知驾驶辅助系统进行紧急制动或避让，但激光雷达却可以“看出”它只是一个塑料袋，可以帮助驾驶员或驾驶辅助系统更“淡定”地处理前方道路情况。

 

 

另外对于雨雾、沙尘这种情况，如果摄像头上有水、雾或其它脏东西，就会干扰视线，总是告诉你“小心，前方有东西”。这个我们平常在雨天或沙尘天气倒车时会遇到，哪怕摄像头上只有一个水滴，泊车系统也会响个不停。

 

 

而激光雷达由于是回收自己发出的光束来“绘制”物体，所以只要光束的发射和接收没有过多干扰，就能进行高效的识别工作。而蔚来ET7的激光雷达面前如果出现过多的“脏东西”，就会在车内的仪表盘上提醒驾驶者，用户可以用专属清洗套装擦拭雷达。

其实通过上面的几个案例，我们已经大致明白了激光雷达的工作原理，即通过发射激光光束，然后接收反射光束，并通过驾驶辅助系统快速“绘制”物体的大小，轮廓形状，让车辆知道面前的是什么。

 

 

当然除了应对极端天气和物体以外，激光雷达能够将周围环境变得更立体，实现2D到3D之间的飞跃，从而更接近与人的视觉感知能力。

常规激光雷达的知识点说完了，那么蔚来ET7的激光雷达还有没有其它过人之处呢？当然有，请往下看

■ 看得远、看得清、看得稳

据白剑博士介绍，蔚来ET7所配备的瞭望塔式激光雷达有三大特点，分别是“看得远”、“看得清”以及“看得稳”。因为它的最远探测距离达到500m，水平视角能够达到120°的视野，可以发射1550nm激光，最高分辨率达到0.06°x0.06°。

 

 

在解释“看得远”时，白剑为我们介绍了一个激光雷达领域的专有技术参数：反射率，它表现了光束照射到前方物体之后的反射效率，比如有100条射线照到前面的物体上，有10条反射回来，即为10%反射率，这个数值越高，绘制物体的准确度越高。

这项参数通常被用来测试激光雷达的探测距离，在同样是10%反射率的条件下，蔚来ET7的激光雷达最远能够探测到250m外的物体，而行业内普遍都是200m或150m的水平。

 

 

有了广阔的视野，还要有好“眼神”，蔚来ET7的激光雷达有一个“定睛凝视”功能，其水平角度（H）和垂直角度（V）的分辨率均为0.06°，而目前行业内普遍的分辨率为0.1°*0.2°的水平，它们的具体差别如下图。

 

 

图中的红点就是激光雷达照射到200m前一个1.8m行人之后的光束阵列，我们可以明显看到，蔚来ET7激光雷达形成了54个红点阵列，而左边的只有可怜的12个红点组成的阵列，如果我们将红点覆盖到的地方保留，没覆盖的地方擦掉，会出现这样的效果。你还能看出来左边的是个啥么？

 

 

另外分辨率高还有一个好处，那就是能够让图像更加立体，这个电视或屏幕很像，光源阵列越密集，越能呈现更精密的细节，图像更是栩栩如生。

不过大家千万不要误解这个“定”字，它可不是呆板的“固定”，而是目力集中的“坚定”，因为蔚来ET7的激光雷达的高分辨率是适用范围非常广，水平视野范围是左右40°，垂直视野范围在上下9.6°之间。

 

 

在介绍“看得稳”部分时，白剑博士再次提到一个专业术语：探测概率（POD），它能表现激光雷达接收反射的效率，概率越大，识别物体就能越准确。如果还用上面那位“假人”为例的话，即便激光雷达有极高的光束分辨率，但如果没有极高的探测概率，那也无法绘制准确的图像。在这方面，蔚来ET7搭载的激光雷达已经达到了较高水平。

 

 

另外蔚来这个激光雷达还有一个隐藏的“黑科技”，如果对向来车也有激光雷达的话，它们之间“对射”并不会形成干扰。因为蔚来激光雷达的每个脉冲都会有专属“ID”，系统能够识别，甚至会辨别自己发出的不同线束，这样不会自己干扰自己。

■ 这样的激光雷达是怎样“炼成”的？

据白剑介绍，ET7搭载的这款激光雷达，是蔚来与图达通历经2年时间联合研发而成，并且根据车型特点进行深度定制，但这在以往是不可想象的。

此前的常规“套路”是：专业的传感器研制企业会花费很长时间研发一款设备，然后车企只有采购，并尽量与自己研发的车型进行匹配，往往为了先进的功能而在造型设计上进行妥协，但设备也未必能发挥全部能力。

而联合研发的好处在于减少了传感器与整车“磨合”的时间，让它们能够更完美地融合在一起，互相配合，你好我也好。

而对于蔚来，他们的流程是：风洞实验室给出蔚来ET7能够实现的风阻系数需求，车型设计团队据此进行整车外观的设定，而智能硬件部门与图达通也会根据这个需求定制一台激光雷达设备，让它为整车0.208的超低风阻做出贡献。

 

 

与此同时，蔚来ET7的激光雷达在量产实装之前，还经过了多项严苛的测试，比如需要承受50个G压力的冲击测试，它能模拟车辆全生命周期的各种道路环境；在85℃极热和-40℃极寒条件下进行的100+循环冷热测试；高温及强烈光照条件下持续运行2000至3000小时的耐久测试；当然还有更多自然条件的测试，只有通过了重重考验，这款激光雷达才算是真正“炼”成了。

■ 邦点评

据官方统计数据显示，截至2022年6月19日，NIO Pilot用户累计使用里程已经超过4.41亿公里，领航辅助（NOP）累计使用1.68亿公里，这两项技术已经获得了不少用户的认可，也给蔚来智能驾驶技术的研发和探索打下了扎实的基础。

随着蔚来ET7的交付，这款车也成为市场中首款应用激光雷达实现ACC及LCC量产的车型，算是完成了一个“小成就”。接下来，蔚来的NOP+功能将于今年三季度开启交付，而具备全方位感知能力的ET7，将让NOP+发挥最强能力。

另一方面，通过此次解析，也让我们看到了蔚来NT2平台车型在智能驾驶方面的能力和潜力，也对蔚来ET5和ES7的驾驶辅助充满了期待，特别是作为一款SUV的ES7，“瞭望塔”更高，视野或许会更出色。

 

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