6月22日，蔚來(lái)在線上組織一場(chǎng)關(guān)于ET7激光雷達(dá)的解析溝通會(huì)，蔚來(lái)智能硬件副總裁白劍博士為我們講解了蔚來(lái)為何要給ET7配備激光雷達(dá)，以及它到底有何特點(diǎn)。

 

 

■ 安全第一，攝像頭+雷達(dá)

首先，蔚來(lái)認(rèn)為一輛車應(yīng)該是安全、自由的移動(dòng)生活空間，所以需要具備全方位的安全保障。而在智能駕駛輔助方面，蔚來(lái)認(rèn)為除了有高級(jí)的軟件算法以外，視覺(jué)+雷達(dá)才是感知硬件的最佳組合。

 

 

因此在基于NT2平臺(tái)研發(fā)的ET7上搭載了蔚來(lái)超感系統(tǒng)AQUILA，它具備7顆800萬(wàn)高清攝像頭、4顆300萬(wàn)像素高感環(huán)視攝像頭、5顆毫米波雷達(dá)、12顆超聲波傳感器，以及一顆1550nm超遠(yuǎn)距離高精度激光雷達(dá)。

■ 有了激光雷達(dá)，蔚來(lái)ET7變身“蝙蝠俠”

經(jīng)?？醋匀活惣o(jì)錄片的朋友應(yīng)該知道，動(dòng)物界中的蝙蝠、海豚都屬于飛得快、游得快的物種，它們雖然一個(gè)在天上，一個(gè)在海里，但都通過(guò)聲波來(lái)感知周圍環(huán)境，并能做到快速變向，在保持速度的情況下自由、安全地游走于天地間。

因此科學(xué)家們很早就知道了通過(guò)“波動(dòng)”探測(cè)環(huán)境，有時(shí)候要比視覺(jué)靠譜，尤其是在很多特殊環(huán)境下。就比如蝙蝠是夜間活動(dòng)的動(dòng)物，在黑暗環(huán)境下仍然高速飛行，來(lái)去自如。

當(dāng)然對(duì)于車輛的“視覺(jué)”來(lái)說(shuō)，特殊情況大致可以分為兩種，首先就是一些天氣情況，比如強(qiáng)光、雨霧、沙塵這種，另外就是有“迷惑性”的物體，這些都會(huì)對(duì)車輛攝像頭的識(shí)別能力造成影響，而激光雷達(dá)就能在這種情況下發(fā)揮重要作用。

白博士為我們舉了兩個(gè)例子，第一個(gè)是車輛在大白天出隧道時(shí)，會(huì)有一個(gè)強(qiáng)光的變化。走過(guò)高速隧道的朋友都有體會(huì)，這時(shí)候就連人眼也會(huì)被“晃”，看不清隧道口的情況，需要減速慢行，而攝像頭這時(shí)的識(shí)別能力也會(huì)有所減弱，或者需要有個(gè)適應(yīng)的過(guò)程。

 

 

而激光雷達(dá)就不會(huì)受到強(qiáng)光的印象，因?yàn)樗粫?huì)“記錄”實(shí)際的物體，光線對(duì)它來(lái)說(shuō)就是透明的，無(wú)論是白光、綠光、紅光，還是五彩斑斕的光。

 

 

而具有“迷惑性”的物體以塑料袋為例，在演示場(chǎng)景中，車輛左前方突然出現(xiàn)一個(gè)棕色物體，如果從攝像頭視角來(lái)看，它非常像一塊石頭，或者硬物體，有可能會(huì)通知駕駛輔助系統(tǒng)進(jìn)行緊急制動(dòng)或避讓，但激光雷達(dá)卻可以“看出”它只是一個(gè)塑料袋，可以幫助駕駛員或駕駛輔助系統(tǒng)更“淡定”地處理前方道路情況。

 

 

另外對(duì)于雨霧、沙塵這種情況，如果攝像頭上有水、霧或其它臟東西，就會(huì)干擾視線，總是告訴你“小心，前方有東西”。這個(gè)我們平常在雨天或沙塵天氣倒車時(shí)會(huì)遇到，哪怕攝像頭上只有一個(gè)水滴，泊車系統(tǒng)也會(huì)響個(gè)不停。

 

 

而激光雷達(dá)由于是回收自己發(fā)出的光束來(lái)“繪制”物體，所以只要光束的發(fā)射和接收沒(méi)有過(guò)多干擾，就能進(jìn)行高效的識(shí)別工作。而蔚來(lái)ET7的激光雷達(dá)面前如果出現(xiàn)過(guò)多的“臟東西”，就會(huì)在車內(nèi)的儀表盤(pán)上提醒駕駛者，用戶可以用專屬清洗套裝擦拭雷達(dá)。

其實(shí)通過(guò)上面的幾個(gè)案例，我們已經(jīng)大致明白了激光雷達(dá)的工作原理，即通過(guò)發(fā)射激光光束，然后接收反射光束，并通過(guò)駕駛輔助系統(tǒng)快速“繪制”物體的大小，輪廓形狀，讓車輛知道面前的是什么。

 

 

當(dāng)然除了應(yīng)對(duì)極端天氣和物體以外，激光雷達(dá)能夠?qū)⒅車h(huán)境變得更立體，實(shí)現(xiàn)2D到3D之間的飛躍，從而更接近與人的視覺(jué)感知能力。

常規(guī)激光雷達(dá)的知識(shí)點(diǎn)說(shuō)完了，那么蔚來(lái)ET7的激光雷達(dá)還有沒(méi)有其它過(guò)人之處呢？當(dāng)然有，請(qǐng)往下看

■ 看得遠(yuǎn)、看得清、看得穩(wěn)

據(jù)白劍博士介紹，蔚來(lái)ET7所配備的瞭望塔式激光雷達(dá)有三大特點(diǎn)，分別是“看得遠(yuǎn)”、“看得清”以及“看得穩(wěn)”。因?yàn)樗淖钸h(yuǎn)探測(cè)距離達(dá)到500m，水平視角能夠達(dá)到120°的視野，可以發(fā)射1550nm激光，最高分辨率達(dá)到0.06°x0.06°。

 

 

在解釋“看得遠(yuǎn)”時(shí)，白劍為我們介紹了一個(gè)激光雷達(dá)領(lǐng)域的專有技術(shù)參數(shù)：反射率，它表現(xiàn)了光束照射到前方物體之后的反射效率，比如有100條射線照到前面的物體上，有10條反射回來(lái)，即為10%反射率，這個(gè)數(shù)值越高，繪制物體的準(zhǔn)確度越高。

這項(xiàng)參數(shù)通常被用來(lái)測(cè)試激光雷達(dá)的探測(cè)距離，在同樣是10%反射率的條件下，蔚來(lái)ET7的激光雷達(dá)最遠(yuǎn)能夠探測(cè)到250m外的物體，而行業(yè)內(nèi)普遍都是200m或150m的水平。

 

 

有了廣闊的視野，還要有好“眼神”，蔚來(lái)ET7的激光雷達(dá)有一個(gè)“定睛凝視”功能，其水平角度（H）和垂直角度（V）的分辨率均為0.06°，而目前行業(yè)內(nèi)普遍的分辨率為0.1°*0.2°的水平，它們的具體差別如下圖。

 

 

圖中的紅點(diǎn)就是激光雷達(dá)照射到200m前一個(gè)1.8m行人之后的光束陣列，我們可以明顯看到，蔚來(lái)ET7激光雷達(dá)形成了54個(gè)紅點(diǎn)陣列，而左邊的只有可憐的12個(gè)紅點(diǎn)組成的陣列，如果我們將紅點(diǎn)覆蓋到的地方保留，沒(méi)覆蓋的地方擦掉，會(huì)出現(xiàn)這樣的效果。你還能看出來(lái)左邊的是個(gè)啥么？

 

 

另外分辨率高還有一個(gè)好處，那就是能夠讓圖像更加立體，這個(gè)電視或屏幕很像，光源陣列越密集，越能呈現(xiàn)更精密的細(xì)節(jié)，圖像更是栩栩如生。

不過(guò)大家千萬(wàn)不要誤解這個(gè)“定”字，它可不是呆板的“固定”，而是目力集中的“堅(jiān)定”，因?yàn)槲祦?lái)ET7的激光雷達(dá)的高分辨率是適用范圍非常廣，水平視野范圍是左右40°，垂直視野范圍在上下9.6°之間。

 

 

在介紹“看得穩(wěn)”部分時(shí)，白劍博士再次提到一個(gè)專業(yè)術(shù)語(yǔ)：探測(cè)概率（POD），它能表現(xiàn)激光雷達(dá)接收反射的效率，概率越大，識(shí)別物體就能越準(zhǔn)確。如果還用上面那位“假人”為例的話，即便激光雷達(dá)有極高的光束分辨率，但如果沒(méi)有極高的探測(cè)概率，那也無(wú)法繪制準(zhǔn)確的圖像。在這方面，蔚來(lái)ET7搭載的激光雷達(dá)已經(jīng)達(dá)到了較高水平。

 

 

另外蔚來(lái)這個(gè)激光雷達(dá)還有一個(gè)隱藏的“黑科技”，如果對(duì)向來(lái)車也有激光雷達(dá)的話，它們之間“對(duì)射”并不會(huì)形成干擾。因?yàn)槲祦?lái)激光雷達(dá)的每個(gè)脈沖都會(huì)有專屬“ID”，系統(tǒng)能夠識(shí)別，甚至?xí)鎰e自己發(fā)出的不同線束，這樣不會(huì)自己干擾自己。

■ 這樣的激光雷達(dá)是怎樣“煉成”的？

據(jù)白劍介紹，ET7搭載的這款激光雷達(dá)，是蔚來(lái)與圖達(dá)通歷經(jīng)2年時(shí)間聯(lián)合研發(fā)而成，并且根據(jù)車型特點(diǎn)進(jìn)行深度定制，但這在以往是不可想象的。

此前的常規(guī)“套路”是：專業(yè)的傳感器研制企業(yè)會(huì)花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間研發(fā)一款設(shè)備，然后車企只有采購(gòu)，并盡量與自己研發(fā)的車型進(jìn)行匹配，往往為了先進(jìn)的功能而在造型設(shè)計(jì)上進(jìn)行妥協(xié)，但設(shè)備也未必能發(fā)揮全部能力。

而聯(lián)合研發(fā)的好處在于減少了傳感器與整車“磨合”的時(shí)間，讓它們能夠更完美地融合在一起，互相配合，你好我也好。

而對(duì)于蔚來(lái)，他們的流程是：風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室給出蔚來(lái)ET7能夠?qū)崿F(xiàn)的風(fēng)阻系數(shù)需求，車型設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)據(jù)此進(jìn)行整車外觀的設(shè)定，而智能硬件部門(mén)與圖達(dá)通也會(huì)根據(jù)這個(gè)需求定制一臺(tái)激光雷達(dá)設(shè)備，讓它為整車0.208的超低風(fēng)阻做出貢獻(xiàn)。

 

 

與此同時(shí)，蔚來(lái)ET7的激光雷達(dá)在量產(chǎn)實(shí)裝之前，還經(jīng)過(guò)了多項(xiàng)嚴(yán)苛的測(cè)試，比如需要承受50個(gè)G壓力的沖擊測(cè)試，它能模擬車輛全生命周期的各種道路環(huán)境；在85℃極熱和-40℃極寒條件下進(jìn)行的100+循環(huán)冷熱測(cè)試；高溫及強(qiáng)烈光照條件下持續(xù)運(yùn)行2000至3000小時(shí)的耐久測(cè)試；當(dāng)然還有更多自然條件的測(cè)試，只有通過(guò)了重重考驗(yàn)，這款激光雷達(dá)才算是真正“煉”成了。

■ 邦點(diǎn)評(píng)

據(jù)官方統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，截至2022年6月19日，NIO Pilot用戶累計(jì)使用里程已經(jīng)超過(guò)4.41億公里，領(lǐng)航輔助（NOP）累計(jì)使用1.68億公里，這兩項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)獲得了不少用戶的認(rèn)可，也給蔚來(lái)智能駕駛技術(shù)的研發(fā)和探索打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)。

隨著蔚來(lái)ET7的交付，這款車也成為市場(chǎng)中首款應(yīng)用激光雷達(dá)實(shí)現(xiàn)ACC及LCC量產(chǎn)的車型，算是完成了一個(gè)“小成就”。接下來(lái)，蔚來(lái)的NOP+功能將于今年三季度開(kāi)啟交付，而具備全方位感知能力的ET7，將讓NOP+發(fā)揮最強(qiáng)能力。

另一方面，通過(guò)此次解析，也讓我們看到了蔚來(lái)NT2平臺(tái)車型在智能駕駛方面的能力和潛力，也對(duì)蔚來(lái)ET5和ES7的駕駛輔助充滿了期待，特別是作為一款SUV的ES7，“瞭望塔”更高，視野或許會(huì)更出色。

 

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