一文看懂｜蔚来ET7的激光雷达到底是怎么回事？

6月22日，蔚来在线组织了一次关于ET7激光雷达的分析沟通会。蔚来智能硬件副总裁白建博士向我们解释了蔚来为什么要给ET7配备激光雷达，它的特点是什么。

■安全第一，摄像头+雷达

首先，蔚来认为汽车应该是一个安全自由的移动生活空间，所以需要有全方位的安全保障。在智能驾驶辅助方面，蔚来认为除了先进的软件算法，视觉+雷达是传感硬件的最佳组合。

因此，在NT2平台上开发的ET7配备了蔚来超感系统AQUILA，该系统拥有7个800万高清摄像头、4个300万像素高灵敏度全景摄像头、5个毫米波雷达、12个超声波传感器和1个1550nm超远程高精度激光雷达。

■有了激光雷达，蔚来ET7变身蝙蝠侠。

经常看自然纪录片的朋友应该知道，动物王国里的蝙蝠和海豚属于飞得快、游得快的物种。虽然一个在天上，一个在海里，但都是通过声波感知周围的环境，在保持速度的情况下，快速改变方向，在天地之间自由安全地游动。

所以科学家早就知道，通过“波动”来探测环境，有时候比视觉更可靠，尤其是在很多特殊环境下。比如蝙蝠是夜行动物，在黑暗中依然高速飞行，来去自如。

当然，对于车辆的“视野”，特殊情况大致可以分为两种。一是有一些天气条件，比如强光、雨雾、沙尘，二是“迷惑”物体，会影响车载摄像头的识别能力，而激光雷达在这种情况下可以发挥重要作用。

白博士给我们举了两个例子。首先是车辆在大白天离开隧道时，会有强烈的光线变化。走过高速隧道的朋友都经历过，这个时候连人眼都会“抖动”，看不清隧道入口，所以要减速，摄像头的识别能力在这个时候会减弱，或者说要有一个适应的过程。

激光雷达不会被强光打动，因为它只会“记录”实际物体，光对它是透明的，不管是白光、绿光、红光还是七彩光。

至于“迷惑”对象，以塑料袋为例。在演示场景中，一个棕色物体突然出现在车辆的左前方。如果从摄像头的角度看起来像石头或硬物，它可能会通知驾驶员辅助系统进行紧急制动或避让，但激光雷达可以“看到”它只是一个塑料袋，这可以帮助驾驶员或驾驶员辅助系统更冷静地处理前方的道路。

另外，在雨、雾、灰尘的情况下，如果摄像头上有水、雾或者其他脏东西，会干扰视线，一直告诉你“小心，前面有东西”。我们通常在雨天或沙尘天气倒车时会遇到这种情况。即使摄像头上只有一滴水，停车系统也会一直响。

因为激光雷达回收自身的光束来“画”一个物体，只要光束的发射和接收没有过多的干扰，就可以进行高效的识别工作。如果蔚来ET7的激光雷达前面有太多“脏东西”，它会在车内的仪表盘上提醒驾驶员，用户可以用专属的清洁套件擦拭雷达。

其实通过以上案例，我们已经大致了解了激光雷达的工作原理，即通过发射一束激光束，然后接收反射回来的光束，通过驾驶辅助系统快速“画出”物体的大小和轮廓形状，让车辆知道前方是什么。

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当然，除了应对极端天气和物体，激光雷达还可以使周围环境更加立体，实现从2D到3D的飞跃，从而更接近人类的视觉感知。

常规激光雷达的知识说完了，那么蔚来ET7的激光雷达还有什么可圈可点的吗？当然，请往下看。

■看得远，看得清楚，看得稳。

据白建博士介绍，蔚来ET7配备的瞭望塔激光雷达有三个特点，即“看得远”、“看得清”、“看得稳”。由于其最大探测距离达到500m，水平视角可达120°，可发射1550nm激光，最高分辨率为0.06 x0.06。

在解释“看得远”的时候，白建给我们介绍了激光雷达领域的一个专有技术参数:反射率，它表示光束照射到前方物体后的反射效率。比如100条光线打在前面的物体上，有10条光线被反射回来，就是10%的反射率。该值越高，绘制对象的精度越高。

该参数通常用于测试激光雷达的探测距离。在10%反射率的相同条件下，蔚来ET7的激光雷达最远可以探测到250m的物体，这在业内普遍处于200m或150m的水平。

视野开阔，就需要有好的“样子”。蔚来ET7的激光雷达具有“定睛凝视”功能，其水平角(H)和垂直角(V)的分辨率为0.06，而目前业内普遍的分辨率为0.1 * 0.2。它们的具体区别如下。

图中红点是激光雷达照射200米前一个1.8米的行人后的波束阵列。我们可以清楚地看到，蔚来ET7激光雷达已经形成了54个红点阵列，而左边的只有少得可怜的12个红点阵列。如果我们保持红点覆盖的区域，擦除未覆盖的区域，就会出现这种效果。你还能看到左边是什么吗？

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另外，高分辨率还有一个好处，就是可以让图像更加立体。这个电视或者屏幕很像。光源阵列越密集，细节就能呈现得越精准，图像也就越生动。

但是不要误解“固定”这个词。不是死板的“固定”，而是视觉集中的“坚定”，因为蔚来ET7的激光雷达的高分辨率有着非常广泛的应用范围，水平视场从左到右40度，垂直视场从上到下9.6度之间。

1

在介绍“稳看”这一部分时，白建博士再次提到了一个技术名词:探测概率(POD)，可以表示激光雷达接收反射的效率。概率越大，识别物体就越准确。如果以上面的假人为例，激光雷达即使有非常高的波束分辨率，如果没有非常高的探测概率，也无法绘制出准确的图像。在这方面，蔚来ET7搭载的激光雷达已经达到了很高的水准。

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此外，蔚来的这款激光雷达还有一个隐藏的“黑科技”。如果反方向有激光雷达，两者之间不会有干扰。因为蔚来激光雷达的每个脉冲都会有自己的“ID”，系统可以识别甚至区分它发出的不同线束，这样就不会干扰到自己。

■这台激光雷达是如何“炼成”的？

据白建介绍，这款搭载ET7的激光雷达是蔚来和途达通历时两年共同研发的，并且根据车型特点进行了深度定制，而这在以前是不可想象的。

以前，常规的“套路”是，专业传感器开发企业会花很长时间开发一台设备，然后汽车公司只需购买并尝试匹配自己开发的车型，往往会为了高级乐趣而在造型设计上妥协……离子，但设备可能无法发挥其全部能力。

联合研发的好处就是减少了传感器和整车的“磨合”时间，让它们更完美的融合在一起，相互配合，不管你好不好。

对于蔚来来说，他们的流程是:风洞实验室给出蔚来ET7可以达到的风阻系数要求，车辆设计团队据此设定整车外观，智能硬件部门和途达通也会根据这一需求定制一个激光雷达装置，让其贡献整车0.208的超低风阻。

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同时，蔚来ET7的激光雷达在量产安装前经过了多项严格的测试，如需要承受50 G压力的冲击测试，可以模拟车辆全生命周期的各种道路环境；85℃极热-40℃极寒条件下100+循环冷热试验；高温强光照下2000 ~ 3000小时的耐久试验；当然还有更多自然条件的考验。只有经过多次测试，这款激光雷达才能真正做到“精”。

■国家审查

据官方统计，截至2022年6月19日，NIO试点用户累计行驶里程已超过4.41亿公里，NOP累计行驶里程达到1.68亿公里。这两项技术得到了众多用户的认可，为蔚来智能驾驶技术的研发和探索奠定了坚实的基础。

随着蔚来ET7的交付，这款车也成为了市场上首款利用激光雷达实现ACC和LCC量产的车型，可以算是一个“小成绩”。接下来蔚来的NOP+功能将在今年第三季度交付，全方位感知的ET7将让NOP+发挥最强作用。

另一方面，通过这样的分析，也可以看到蔚来NT2平台车型在智能驾驶方面的能力和潜力，对蔚来ET5和ES7的驾驶辅助充满期待，尤其是ES7这种SUV，“瞭望塔”更高，视野更好。6月22日，蔚来在线组织了一次关于ET7激光雷达的分析沟通会。蔚来智能硬件副总裁白建博士向我们解释了蔚来为什么要给ET7配备激光雷达，它的特点是什么。

■安全第一，摄像头+雷达

首先，蔚来认为汽车应该是一个安全自由的移动生活空间，所以需要有全方位的安全保障。在智能驾驶辅助方面，蔚来认为除了先进的软件算法，视觉+雷达是传感硬件的最佳组合。

因此，在NT2平台上开发的ET7配备了蔚来超感系统AQUILA，该系统拥有7个800万高清摄像头、4个300万像素高灵敏度全景摄像头、5个毫米波雷达、12个超声波传感器和1个1550nm超远程高精度激光雷达。

■有了激光雷达，蔚来ET7变身蝙蝠侠。

经常看自然纪录片的朋友应该知道，动物王国里的蝙蝠和海豚属于飞得快、游得快的物种。虽然一个在天上，一个在海里，但都是通过声波感知周围的环境，在保持速度的情况下，快速改变方向，在天地之间自由安全地游动。

所以科学家早就知道，通过“波动”来探测环境，有时候比视觉更可靠，尤其是在很多特殊环境下。比如蝙蝠是夜行动物，在黑暗中依然高速飞行，来去自如。

当然，对于车辆的“视野”，特殊情况大致可以分为两种。一是有一些天气条件，比如强光、雨雾、沙尘，二是“迷惑”物体，会影响车载摄像头的识别能力，而激光雷达在这种情况下可以发挥重要作用。

白博士给我们举了两个例子。首先是车辆在大白天离开隧道时，会有强烈的光线变化。走过高速隧道的朋友都经历过，这个时候连人眼都会“抖动”，看不清隧道入口，所以要减速，摄像头的识别能力在这个时候会减弱，或者说要有一个适应的过程。

激光雷达不会被强光打动，因为它只会“记录”实际物体，光对它是透明的，不管是白光、绿光、红光还是七彩光。

至于“迷惑”对象，以塑料袋为例。在演示场景中，一个棕色物体突然出现在车辆的左前方。如果从摄像头的角度看起来像石头或硬物，它可能会通知驾驶员辅助系统进行紧急制动或避让，但激光雷达可以“看到”它只是一个塑料袋，这可以帮助驾驶员或驾驶员辅助系统更冷静地处理前方的道路。

此外，在下雨、有雾和灰尘的情况下，如果……摄像头上是水、雾或者其他脏东西，会干扰视线，一直告诉你“小心，前面有东西”。我们通常在雨天或沙尘天气倒车时会遇到这种情况。即使摄像头上只有一滴水，停车系统也会一直响。

因为激光雷达回收自身的光束来“画”一个物体，只要光束的发射和接收没有过多的干扰，就可以进行高效的识别工作。如果蔚来ET7的激光雷达前面有太多“脏东西”，它会在车内的仪表盘上提醒驾驶员，用户可以用专属的清洁套件擦拭雷达。

其实通过以上案例，我们已经大致了解了激光雷达的工作原理，即通过发射一束激光束，然后接收反射回来的光束，通过驾驶辅助系统快速“画出”物体的大小和轮廓形状，让车辆知道前方是什么。

当然，除了应对极端天气和物体，激光雷达还可以使周围环境更加立体，实现从2D到3D的飞跃，从而更接近人类的视觉感知。

常规激光雷达的知识说完了，那么蔚来ET7的激光雷达还有什么可圈可点的吗？当然，请往下看。

■看得远，看得清楚，看得稳。

据白建博士介绍，蔚来ET7配备的瞭望塔激光雷达有三个特点，即“看得远”、“看得清”、“看得稳”。由于其最大探测距离达到500m，水平视角可达120°，可发射1550nm激光，最高分辨率为0.06 x0.06。

在解释“看得远”的时候，白建给我们介绍了激光雷达领域的一个专有技术参数:反射率，它表示光束照射到前方物体后的反射效率。比如100条光线打在前面的物体上，有10条光线被反射回来，就是10%的反射率。该值越高，绘制对象的精度越高。

该参数通常用于测试激光雷达的探测距离。在10%反射率的相同条件下，蔚来ET7的激光雷达最远可以探测到250m的物体，这在业内普遍处于200m或150m的水平。

视野开阔，就需要有好的“样子”。蔚来ET7的激光雷达具有“定睛凝视”功能，其水平角(H)和垂直角(V)的分辨率为0.06，而目前业内普遍的分辨率为0.1 * 0.2。它们的具体区别如下。

图中红点是激光雷达照射200米前一个1.8米的行人后的波束阵列。我们可以清楚地看到，蔚来ET7激光雷达已经形成了54个红点阵列，而左边的只有少得可怜的12个红点阵列。如果我们保持红点覆盖的区域，擦除未覆盖的区域，就会出现这种效果。你还能看到左边是什么吗？

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另外，高分辨率还有一个好处，就是可以让图像更加立体。这个电视或者屏幕很像。光源阵列越密集，细节就能呈现得越精准，图像也就越生动。

但是不要误解“固定”这个词。不是死板的“固定”，而是视觉集中的“坚定”，因为蔚来ET7的激光雷达的高分辨率有着非常广泛的应用范围，水平视场从左到右40度，垂直视场从上到下9.6度之间。

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在介绍“稳看”这一部分时，白建博士再次提到了一个技术名词:探测概率(POD)，可以表示激光雷达接收反射的效率。概率越大，识别物体就越准确。如果以上面的假人为例，即使激光雷达的光束分辨率非常高，也无法画出准确的……法师没有很高的探测概率。在这方面，蔚来ET7搭载的激光雷达已经达到了很高的水准。

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此外，蔚来的这款激光雷达还有一个隐藏的“黑科技”。如果反方向有激光雷达，两者之间不会有干扰。因为蔚来激光雷达的每个脉冲都会有自己的“ID”，系统可以识别甚至区分它发出的不同线束，这样就不会干扰到自己。

■这台激光雷达是如何“炼成”的？

据白建介绍，这款搭载ET7的激光雷达是蔚来和途达通历时两年共同研发的，并且根据车型特点进行了深度定制，而这在以前是不可想象的。

此前，常规的“套路”是，专业传感器开发企业会花很长时间开发一台设备，然后车企只需购买并尝试匹配自己开发的车型，往往会为了高级功能而在造型设计上妥协，但设备未必能发挥出全部能力。

联合研发的好处就是减少了传感器和整车的“磨合”时间，让它们更完美的融合在一起，相互配合，不管你好不好。

对于蔚来来说，他们的流程是:风洞实验室给出蔚来ET7可以达到的风阻系数要求，车辆设计团队据此设定整车外观，智能硬件部门和途达通也会根据这一需求定制一个激光雷达装置，让其贡献整车0.208的超低风阻。

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同时，蔚来ET7的激光雷达在量产安装前经过了多项严格的测试，如需要承受50 G压力的冲击测试，可以模拟车辆全生命周期的各种道路环境；85℃极热-40℃极寒条件下100+循环冷热试验；高温强光照下2000 ~ 3000小时的耐久试验；当然还有更多自然条件的考验。只有经过多次测试，这款激光雷达才能真正做到“精”。

■国家审查

据官方统计，截至2022年6月19日，NIO试点用户累计行驶里程已超过4.41亿公里，NOP累计行驶里程达到1.68亿公里。这两项技术得到了众多用户的认可，为蔚来智能驾驶技术的研发和探索奠定了坚实的基础。

随着蔚来ET7的交付，这款车也成为了市场上首款利用激光雷达实现ACC和LCC量产的车型，可以算是一个“小成绩”。接下来蔚来的NOP+功能将在今年第三季度交付，全方位感知的ET7将让NOP+发挥最强作用。

另一方面，通过这样的分析，也可以看到蔚来NT2平台车型在智能驾驶方面的能力和潜力，对蔚来ET5和ES7的驾驶辅助充满期待，尤其是ES7这种SUV，“瞭望塔”更高，视野更好。

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