蔚来ET7激光雷达详解

2022年6月22日,蔚来在线上举办了一场ET7激光雷达沟通会,由蔚来智能硬件副总裁白剑博士为我们讲解相关细节内容。

激光雷达眼中的世界

激光雷达分为发射部分、接收部分和点云生成部分。

发射端会持续发射等间隔的光束,光束会去等间距地扫描正前方的区域,遇到障碍物后会反射到接收端。

根据发射与接收到激光的时间差乘以光速,来判断物体离车有多远。因为激光的波长非常稳定,所以测距精度相当高,从而可以得到3D信息,不像摄像头只能提供二维信息。

比如,在这段真实场景里,太阳光非常强烈,人眼与摄像头容易受到强光干涉,出现看不清楚隧道尽头的情况,但是激光雷达却看得非常清晰,并将实时同步传递给自动驾驶的感知和识别系统。

第二个场景中,普通摄像头由于像素比较低,对于塑料袋这种物体,很难分得清事物是否对行车有影响,而对于激光雷达来说,因为具备3D建模的能力,可以知道这是一个比较轻、比较薄的物体,不会对行车有影响,可以不用规避。

第三个场景中,右下角图片已经可以看到激光雷达表面已经有很多污渍和沙土了,但就实际后台数据显示来看,探测并没有受到影响。如果系统判断出表面脏污程度已经影响,会在仪表盘处有一个提示,提醒车主用清洗套装进行清洁。

评判激光雷达好坏的标准

据白剑博士介绍,对消费者来说判断激光雷达好坏的确有些难,蔚来自身主要从能否看得远、看得清、看得稳这三个维度来评判。

看得远:

ET7最远探测距离为500m,实际有效探测距离是在10%反射率条件下的距离,这方面ET7能探测250米,某A品牌为200米,某B品牌为150米。

高速公路上的标牌、指示牌的反射率相当高,而偏暗、偏黑的衣服,或者油漆、车漆反射率就比较低,只有10%。不过自然界中,绝大多数的物体反射率都比10%高。

看得清:

对一个物体描绘的越细致,就算越清楚。

ET7“定睛凝视”功能在水平角度(H)和垂直角度(V)的分辨率均达到0.06°,而行业内多数分辨率为0.1°*0.2°,对于200m外身高1.8m行人的探测情况差异很多。

ET7激光雷达可以做到基本全覆盖,而0.1°*0.2°雷达只能探测到一小部分。

激光雷达可以做到实时调整“定睛凝视”的区域,NAD算法会根据需要进行控制与调整。

水平视野范围是左右40°,垂直视野范围上下9.6°,大大提升了可覆盖的前方道路范围。

看得稳:

主要依据探测概率(POD),表现为激光雷达接受反射的效率,探测概率越大,则识别越准确。

假定区域里有十万个点,最理想状态下,激光雷达能够输出十万个点的点云信息,但实际上是做不到的,由于系统的稳定性或者信号太弱,实际只得到了九万个点,这时就是POD 90%。一些更差的激光雷达POD可能就只有50%。

如果对向来车也有激光雷达,蔚来系统会辨别出来,并发出不同线束,避免“对射”形成干扰。

和图达通的合作

ET7的激光雷达由蔚来和图达通联合开发,与之前的汽车行业有很大的不同。

在过去,车内的传感器,基本由车厂一级供应商(以下简称Tier1)开发好后,再交给主机厂。

这样会导致开发时间较长,Tier1自己开发一般需要两至三年的时间,交给主机厂后,进行上车的布置、测试、验收又需要几年时间。并且一旦Tier1开发好后,主机厂很难进行深度定制或修改,一是没时间,二是没技术能力。

联合开发可以很好的避免这两个问题,图达通在激光雷达技术领域属于世界领先,但在车用电路技术、整车布置等方面略有不足。

不到两年时间,就完成激光雷达从立项到上车,极大缩短了开发周期。由于针对ET7量身定做,在供应链、可靠性和成本方面都有提升。

多重测试

车是一个安全性和可靠性要求都比较高的商品,就激光雷达而言,通过多重测试才能保证达到车规级。

冲击测试:

模拟在用车过程中的各种极端用车场景,日常用车不会只在平坦的公路,有时会去一些非常颠簸的乡间小路或泥泞道路,就必须保证所有的ECU(电子控制单元)和零部件包括激光雷达,能够在十多年的用车周期里能够保持稳定。

冲击测试就是给这些ECU一个高达50G的加速度,然后去看在这么大冲击下会不会损坏。飞行员是人类承受冲击的翘楚,大约承受的是8G的加速度。

汽车的使用环境是非常多变的,ET7激光雷达经受了极热(85°C)到极寒(-40°C),历经100+循环的冷热测试,在85°C高温下,有超过1300h的高温耐久测试。

除了这些标准的可靠性测试外,还对激光雷达进行了独特测试,比如强光、雨雾、灰尘测试。

小结

截至2022年6月19日,NIO Pilot用户累积使用里程已经超过4.41亿公里,领航辅助(NOP)累积使用达1.68亿公里。

蔚来的NOP+功能将于今年三季度开启交付,具备全方位感知能力的ET7,将让NOP+发挥更好的能力。

撰文 | 周勉伍

编辑 | 冷泽林

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