【EV視界技術(shù)解析】有越來越多的品牌開始給自家產(chǎn)品配備激光雷達,這也預(yù)示著車輛自動駕駛功能將迎來新的階段。蔚來ET7就是一款配備了激光雷達的量產(chǎn)旗艦車型,并且蔚來宣稱ET7的硬件水平是同級最強之一。
日前,蔚來在線上組織一場關(guān)于ET7激光雷達的解析溝通會,為我們講解了蔚來為何要給ET7配備激光雷達以及它到底有何特點。下面,讓我們一起來看看,ET7配備的激光雷達到底有多強。
什么是激光雷達?
這里我們先簡單的說一下什么是激光雷達?
首先我們先從它的原理說起。如今智能電動汽車上搭載的激光雷達,多為LiDAR(Light Detection And Ranging)它包括一個單束窄帶激光器和一個接收系統(tǒng)。激光器產(chǎn)生并發(fā)射一束光脈沖,打在物體上并反射回來,最終被接收器所接收。接收器通過測量光脈沖從發(fā)射到被反射回的傳播時間,計算出車輛與反射物之間的距離。
激光雷達發(fā)射并接受若干光脈沖,通過計算自身與周圍障礙物之間的距離,輸出三維空間數(shù)據(jù)。
而激光雷達目前主流分類一共有三大類,首先是前幾年,各大廠家都在用的機械式激光雷達。
除了機械式,還有半固態(tài)式和固態(tài)式激光雷達,固態(tài)式激光雷達不需要復雜的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu),耐用性更好,但是這種雷達生產(chǎn)成本高、技術(shù)要求苛刻,而且還沒有達到可以在車上使用的性能,所以我們今天就先不過多介紹了。
如果將機械雷達與固態(tài)雷達的特點稍微結(jié)合一下的話,就是半固態(tài)雷達。半固態(tài)雷達在車輛上應(yīng)用是一個不錯的選擇。因為該雷達在成本、體積等方面更容易得到控制。
而我們今天說的蔚來ET7的激光雷達就屬于半固態(tài)激光雷達,官方也宣稱此款雷達是目前性能指標很強的一款。
為什么蔚來ET7要搭載激光雷達?
蔚來ET7為什么要搭載激光雷達呢?蔚來研發(fā)自動駕駛技術(shù)的初衷,是讓車成為安全、舒適的移動生活空間,讓交通變得更安全、更高效,解放用戶的時間。
在自動駕駛感知方案中,毫米波雷達與攝像頭的組合較為成熟,目前在中高端車型普遍配裝。但隨著道路狀況越來越復雜,當前技術(shù)條件下,攝像頭+毫米波雷達的方案在面對強光、隧道逆光、黑夜、未經(jīng)算法訓練的物體等場景下難以可靠識別障礙物。
此外,目前攝像頭、甚至多目攝像頭,配合視覺算法,依然較難提供自動駕駛感知層面至關(guān)重要的深度信息,目標物體越遠,深度信息精度越低。業(yè)界逐漸認識到其局限性,開始尋求新的技術(shù)躍進以支撐量產(chǎn)車實現(xiàn)從輔助駕駛到自動駕駛的進化。
激光雷達通過收集反射光脈沖,輸出三維空間數(shù)據(jù),并為視覺傳感器提供可靠的深度信息。激光雷達加入后,整體傳感器達到互為冗余,達到整車感知的升維,提升感知的可靠性。車輛可有效識別路面凸起、井蓋缺失、拋灑物、大型靜止障礙物等目前攝像頭難以識別的目標。這對提升自動駕駛/自動輔助駕駛的安全性具有極大價值。因此激光雷達能讓整車感知能力實現(xiàn)質(zhì)的飛躍 。
蔚來ET7的激光雷達如何看的更清、更遠、更穩(wěn)?
蔚來ET7搭載了來自Innovusion的超遠距高精度激光雷達,最遠探測距離達500m,10%反射率下探測距離達250m,擁有120°超廣水平視角和0.06°*0.06°超高分辨率,是全球首款實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)的1550nm激光雷達。
蔚來ET7搭載的1550nm激光雷達擁有比 905nm激光雷達更好的人眼安全性。
通常人眼可見光波長范圍為380nm~760nm。遠超人眼識別范圍的1550nm激光無法在人眼視網(wǎng)膜上聚焦成點,且在通過眼球過程中大部分都會被水吸收,因此幾乎不會對人眼造成危害;而905nm激光則更接近可見光波長,容易在人眼視網(wǎng)膜上聚焦成點。為保護人眼安全,通常905nm的激光雷達的光功率上限較低。而具有更好人眼安全性的1550nm激光雷達可允許輸出更高功率,實現(xiàn)更遠探測距離。
此外,1550nm波長激光抗干擾能力強、光束準直度更好、光源亮度高,這幾個優(yōu)點也讓激光的發(fā)射和接收更高效,可以實現(xiàn)更精細的物體識別。
1550nm波長激光的光斑非常小,在100m外光斑直徑僅為905的四分之一。在探測100m處的行人時,可以接收到橫排4個點,縱排7個點的脈沖,清晰地探測到行人的姿態(tài)。
不僅如此,蔚來ET7激光雷達最遠探測距離可達500m,10%反射率(汽車輪胎的反射率為10%)標準下的探測距離,可達250m。通俗一點說,蔚來ET7可以檢測到車輛的輪胎有效距離為250m。
新的《道路交通安全違法行為記分管理辦法》,在2022年4月1日正式實行,其中有一條新規(guī)引起廣泛關(guān)注,即在高速或者城市快速路上,超速20%以內(nèi)不扣分。也就是說,在車流密度允許的情況下,部分高速公路將出現(xiàn)車速達140km/h的車輛。更快的車速要求車輛具備更遠的探測距離。當前方出現(xiàn)危險物體,車輛需要緊急剎停時,車速越高需要的剎停距離越長。因此更長的探測距離,有助于在高速行駛時,更早地發(fā)現(xiàn)險情,更早地采取制動。
蔚來ET7擁有120°超廣水平視角和0.06°*0.06°超高分辨率。120°超廣水平視角比較好理解,就是激光雷達探測的廣度為120°。這個0.06°*0.06°超高分辨率是什么意思呢?簡單來說,H和V前面的這兩個數(shù)越小,探測點的分布越密,看的也就越清晰。蔚來ET7激光雷達具備"定睛凝視"功能,仿生人眼靈活變焦,可在行車關(guān)鍵視野區(qū)域產(chǎn)生角分辨率高達0.06°*0.06°的高密度點云,將該區(qū)域的目標看得更清晰。
蔚來ET7激光雷達的定睛凝視功能范圍為25°H(橫向)*9.6°V(縱向)。相當于在前方50m處,橫向覆蓋達10條車道,縱向覆蓋大于一層樓高度,可充分覆蓋前方行車區(qū)域。
一般為超過連續(xù)100幀發(fā)射的激光束數(shù)量(即理論點數(shù)量)與被探測到的激光束數(shù)量(即有效點數(shù)量)的比值我們稱之為POD(探測概率Probability of Dectection)。POD體現(xiàn)出激光雷達接收返回點數(shù)的能力和穩(wěn)定性,是反應(yīng)激光雷達性能的一項重要指標。
蔚來搭載的激光雷達具有優(yōu)秀的探測能力,感知250m處10%反射率物體的探測概率超過90%,行業(yè)領(lǐng)先。更高的POD,可以讓車輛更清晰明確地感知到目標物體,減輕算法壓力,實現(xiàn)更遠的有效感知距離,提升自動駕駛系統(tǒng)整體的安全性。
為了給大家?guī)砀庇^的感受,EV視界將蔚來ET7搭載的激光雷達的核心參數(shù)與同級別車型搭載的激光雷達做了個橫向?qū)Ρ取?/p>
編輯總結(jié):在即將到來的自動駕駛時代,激光雷達成為了各大車企所追捧的焦點。相比毫米波雷達而言,它的探測能力可謂是“碾壓級”的存在。而蔚來ET7所搭載的激光雷達做到了“看得清”、“看得穩(wěn)”以及“看得遠”。單從數(shù)據(jù)來看,它的硬件指標確實是同級別最強的之一,實際使用時表現(xiàn)如何,還需要時間來檢驗。
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