日前,蔚来举办了ET7激光雷达线上沟通会,从曝光的详细信息可以看出,蔚来ET7采用的半固态激光雷达在数据参数、稳定性上都有着不错的表现,但价格上也相对贵些,而基于激光雷达在ET7上的NOP+将在三季度开启交付,目前看是所有搭载激光雷达车辆最早的开启时间。

什么是激光雷达

车载激光雷达又称车载三维激光扫描仪,是一种移动型三维激光扫描系统,也是城市建模最有效果的工具之一,目前汽车上搭载的多为LiDAR。主要由发射系统、接收系统、信息处理三部分组成,接收器通过测量光脉冲从发射到被反射回的传播时间,计算出车辆与反射物之间的距离。基本原理就是将三维激光扫描仪+POS系统装在车上,可以更长、更远范围内建立3D模型。

激光雷达使用存争议

在激光雷达量产落地引发竞逐的同时,业界对于自动驾驶技术路线却仍存争议。部分观点认为,摄像头在数据形式和精度上不足,自动驾驶感知层面需要补充激光雷达。蔚来则在这一阵营;另一部分观点则认为,激光雷达不必要,且过于昂贵。特斯拉CEO马斯克更是曾表示“激光雷达免费都不会用”,想从算法上解决视觉信息的处理问题,但最新消息称马斯克也有了装备激光雷达的打算。

激光雷达的优缺点

2021年被称为激光雷达的元年,如今经过这两年的发展,实现搭载的品牌越来越多,像蔚来、小鹏、威马、智己、极狐等。激光雷达可以说,是实现更高级别自动驾驶(L3级别以上),以及更高安全性的良好途径,相比于毫米波雷达,激光雷达的分辨率更高、稳定性更好、三维数据也更可靠。

现在的L2级自动驾驶硬件大多由摄像头+毫米波雷达+超声波雷达组成。摄像头的优势在于识别清晰,但人眼遇到的强光、天黑、眼盲等问题,摄像头同样有;超声波雷达就是我们常说的倒车雷达,成本非常低,但测量距离短,容易受到天气干扰,只在车速慢时有优势;毫米波雷达就是无线电波雷达,穿透烟雾能力强,可以很好的弥补摄像头的不足,多用于盲点监测、变道辅助,不惧怕强光、适应恶略天气、分辨率可达5cm,但判断精度相对差些,行车时效果更是大打折扣(特斯拉执着使用此雷达+摄像头的组合)。

根据发生器的不同可以产生紫外线(10-400nm)到可见光(390-780nm)到红外线(760-1000000nm)波段内的不同激光,相应的用途也各不相同。激光是一种单一颜色、单一波长的光,激光雷达选用的激光波长一般不低于850nm,以避免可见光对人眼的伤害,而目前主流的激光雷达主要有905nm和1550nm两种波长。905nm探测距离受限,采用硅材质,成本较低;1550nm探测距离更远,采用昂贵的铟镓砷(InGaAs)材质,激光可被人眼吸收,故可做更远的探测光束。

激光雷达(Lidar)光束范围很窄,所以需要更多的纵向光束,以覆盖大的面积,所以线束决定着画面大小,扫描再通过返回的时间测量距离,并精准、快速构建模型,相比目前的其他雷达强太多,所以更适合自动驾驶系统,但也同样易受天气影像,成本较高。

激光雷达分类

车载激光雷达之间,按结构不同大致可以分为:机械旋转激光雷达,混合半固态激光雷达和全固态激光雷达(Flash快闪和OPA相控阵,统称为非扫描式)。而蔚来ET7上则搭载了振镜+转镜式的混合半固态激光雷达,在转镜的基础上加入振镜,转镜负责横向,振镜负责纵向,满足更宽泛的扫射角度,频率更高,价格相对于转镜、MEMS、棱镜式半固态激光雷达要更贵。

蔚来ET7激光雷达解析

为实现更好自动驾驶能力,“Aquila蔚来超感系统”应时而生:配备33个高性能感知硬件,其中包括1个超远距高精度激光雷达,7个800万像素高清摄像头、4个300万像素高感光环视专用摄像头、1个增强主驾感知、5个毫米波雷达、12个超声波传感器、2个高精度定位单元和V2X车路协同。

而蔚来ET7搭载了来自Innovusion图达通的超远距高精度激光雷达,最远探测距离达500米,10%反射率下探测距离达250米,拥有120°超广水平视角和0.06°*0.06°超高分辨率,是全球首款实现大规模量产的1550nm激光雷达,行业排名最好。1550nm波长激光的光斑非常小,在100米外光斑直径仅为905的四分之一。在探测100米处的行人时,可以接收到横排4个点,纵排️7个点的脉冲,清晰地探测到行人的姿态。

蔚来与图达通优势互补,联合开发ET7激光雷达,主导了激光雷达主板设计,让蔚来有了更大的自主能力,同样在未来OTA升级时也更好操控,反应速度更快。

“暸望塔”设计确保了传感器视野更开阔,但布置既要满足设计的美观需求,也要充分保证性能。在充分考虑了空气动力学(风阻)、整车安全、热管理、防水、空间等多个环节后,最终,瞭望塔式造型与原始方案(无LiDAR)相比,风噪仅增加0.8db,风阻系数仅增加0.002,最终创造 0.208超低风阻系数,位列全球量产车风阻系数前二。

业内在耐久性方面没有统一标准,蔚来联合图达通共同制定针对ET7激光雷达可靠性标准,设计了DVPV实验的架设环境、检测条目、性能及实验要求。

1、冲击测试:产品承受50个G实验;

2、冷热冲击测试:极热(85℃)到极寒(-40℃),历经100+循环;

3、温湿交变+霜冻测试:温湿交变环境下,快速降温到-10℃,历经10+循环;

4、环境测试:进行耐有害气体腐蚀实验,暴露在SO2 NO2 CO2  CL2等有害气体下。耐化学试剂实验,暴露在挡风玻璃清洗液、洗车化学制品、玻璃清洁剂、接触式喷雾、含咖啡因和糖的饮料等化学试剂环境中测试;

5、光照测试:模拟阳光辐射和紫外线对零部件的影响,2000-3000h下持续运行在最强光照下(>盛夏吐鲁番光照强度)。

3月28号,ET7已开启交付,全球首款应用激光雷达实现了ACC和LCC的量产,而搭载激光雷达的NOP+将会在三季度开启交付。