2022年是国内激光雷达上车元年,多家汽车企业加速入局。东吴证券预测,2022年搭载激光雷达的车型销量有望达20万辆。尽管2022年国内乘用车激光雷达市场规模较小(预计2.6亿美元),但验证顺利情况下,2023年将迎来快速增长。
可以说,激光雷达现在已经成为新能源车的主打卖点之一了,6月22日,在蔚来创新科技线上沙龙——揭秘ET7 500米超远距高精度激光雷达的活动上,蔚来汽车解读了旗下ET7所搭载的全球首款大规模量产的1550nm激光雷达,这款激光雷达究竟有何优势?
1550nm:人眼友好、看得更清更远
蔚来ET7搭载的是1550nm激光雷达,为什么要强调是1550nm呢?因为1550nm激光雷达拥有比905nm激光雷达更好的人眼安全性。
通常人眼可见光波长范围为380nm~760nm。远超人眼识别范围的1550nm激光无法在人眼视网膜上聚焦成点,且在通过眼球过程中大部分都会被水吸收,因此几乎不会对人眼造成危害;而905nm激光雷达则更接近可见光波长,容易在人眼视网膜上聚焦成点。为保护人眼安全,通常905nm的激光雷达的光功率上限较低。
具有更好人眼安全性的1550nm激光雷达可允许输出更高功率,实现更远探测距离。此外,1550nm波长激光抗干扰能力强、光束准直度更好、光源亮度更高,这几个优点也让激光的发射和接收更高效,可以实现更精细的物体识别。
1550nm波长激光的光斑非常小,在100米外光斑直径仅为905nm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。
看得远:可更早发现障碍物提升行车安全性
如今自动辅助驾驶功能,包括领航辅助功能,更多被应用于高速公路及城市快速路等路段。随着车速的提高,远距离探测已成为确保自动辅助驾驶安全性的必要能力。
新的《道路交通安全违法行为记分管理办法》,在2022年4月1日正式实行,其中有一条新规引起广泛关注,即在高速或者城市快速路上,超速20%以内不扣分。因此,在车流密度允许的情况下,部分高速公路将出现车速达140km/h的车辆。
更快的车速要求车辆具备更远的探测距离:当前方出现危险物体,车辆需要紧急刹停时,车速越高需要的刹停距离越长。因此更长的探测距离,有助于在高速行驶时,更早地发现险情,更早地制动,避免事故伤害。
蔚来ET7激光雷达最远探测距离可达500米,10%反射率标准下的探测距离,可达250米,行业领先,能够更早发现障碍物,提升行车安全性。
看得清:“定睛凝视”功能实现0.06°*0.06°超高分辨率
每0.01°的角分辨率变化,在200m处,相邻的两个点距离约在3.5cm。以0.1°角分辨率的激光雷达为例,其接收到的相邻两点间隔35cm,对于行人、自行车、摩托车这样的目标物体,点云过于稀疏,对于算法挑战极大。
ET7激光雷达具备"定睛凝视"功能,仿生人眼灵活变焦,可在行车关键视野区域产生角分辨率高达0.06°*0.06°的高密度点云,将该区域的目标看得更清晰。ET7激光雷达的定睛凝视功能范围为25°H(横向)*9.6°V(纵向)。在前方50m处,该区域覆盖范围:横向覆盖达10条车道,纵向覆盖大于一层楼高度,可充分覆盖前方行车区域。
此外,ET7激光雷达定睛凝视区域策略性选择加密关键区域,而非全局铺满点,可根据需要随时让任意区域分辨率高起来。避免占用不必要的计算资源,增加功耗、带宽等,提升数据利用的有效性,减轻算法压力,更利于整车感知系统运行,真正实现把“点”用在刀刃上。
看得稳:激光雷达性能更高
看得稳这个指标其实业界提的比较少,是用POD探测概率这个指标去表现的。POD即探测概率,一般为超过连续100帧发射的激光束数量(即理论点数量)与被探测到的激光束数量(即有效点数量)的比值。POD体现出激光雷达接收返回点数的能力和稳定性,是反应激光雷达性能的一项重要指标。
蔚来搭载的激光雷达具有优秀的探测能力,感知250m处10%反射率物体的探测概率超过90%,行业领先。更高的POD,可以让车辆更清晰明确地感知到目标物体,减轻算法压力,实现更远的有效感知距离,提升自动驾驶系统整体的安全性。
新合作模式有望降低成本
激光雷达目前面临的一大问题是降本,这关系到其上车普及的速度,也是特斯拉不愿使用的重要原因。“激光雷达确实很贵,但没有像海外友商老板提到的那么贵,中国供应链很擅长做降本这件事,未来量产的成本下降空间还是非常可观的。”蔚来智能硬件副总裁白剑称。
蔚来激光雷达的供应商是国内初创公司图达通,据白剑介绍,“蔚来走的是一种全新的合作模式,深入参与到激光雷达的主板电路、外观设计等开发工作,以便更好地与整车融合,同时开发周期也会大大缩短,供应链可靠性方面也能得到提升。例如在高算力芯片方面,我们就做了很多应对暂时性短缺的备案。”
图达通是全球领先的图像级激光雷达提供商,公司成立于2016年,在硅谷、苏州和上海设有研发中心,在宁波和武汉拥有高度工业化的车规级激光雷达制造基地。
其图像级超远距激光雷达猎鹰已于今年3月28日作为蔚来ET7自动驾驶超感系统的标配量产交付。这是全球首批真正实现量产上车的高性能激光雷达,有着行业里程碑式的意义。










