昨晚测试结束,我和几个搞汽车电子的朋友围在车边,看着屏幕上的点云图,半天没说话。
不是因为我们累了,而是被眼前的场景震撼到了。
左边是搭载华为高阶智能驾驶方案的车辆,右边是小米SU7 Max版——这两款车代表了目前中国新能源市场两种不同的智能驾驶技术路线。今晚的任务很简单:在完全无照明的乡间道路上,测试激光雷达的夜视能力,看看谁能在关键时刻“看见”不该看见的东西。
一、为什么夜视能力这么重要?
很多人觉得,晚上开车开远光灯不就行了吗?
说实话,这个观念已经过时了。
首先,现代城市道路照明越来越完善,但依然有大量无路灯的城乡结合部、山区道路、隧道进出口。在这些地方,人类驾驶员的可视距离通常只有30-50米,而激光雷达的理论探测距离可以达到150-200米。
这20米的差距,在时速120公里的情况下,意味着什么?
我们来算一笔账:
时速120公里 = 33.3米/秒
发现障碍物到刹停,需要反应时间+制动距离
人类平均反应时间:1.5秒
1.5秒 × 33.3米/秒 = 50米(反应距离)
EBD(电子制动力分配)响应时间:0.1秒
制动距离(从120km/h到0):约70-80米
总停车距离:约120-130米
如果可视距离只有50米,根本刹不住。
所以,激光雷达的夜视能力,不是“锦上添花”,而是“救命稻草”。
二、激光雷达的工作原理:它真的能“看见”黑夜吗?
在对比两款车之前,我们先搞明白一个基本问题:激光雷达到底是怎么工作的?
2.1 激光雷达的基础原理
激光雷达(LiDAR,Light Detection and Ranging)的工作原理,说白了就是“让光飞一会儿”:
- 发射一束激光脉冲
- 激光碰到障碍物后反射回来
- 接收器捕捉反射光
- 计算机计算时间差,得出距离
公式很简单:
距离 = (光速 × 时间差) / 2
光速是30万公里/秒,所以哪怕时间差只有几纳秒,也能精确到厘米级。
2.2 为什么激光雷达比摄像头更适合夜间?
这是关键问题。
传统摄像头依赖可见光,相当于人类的眼睛。夜晚没有光,摄像头就瞎了。虽然有些摄像头带夜视功能,但本质是红外补光,效果有限。
激光雷达不一样。它自带光源——激光器就是它的光源。它不依赖环境光,自己发光,自己接收。
这就好比:
- 摄像头 = 用眼睛看东西,没光就看不见
- 激光雷达 = 自带手电筒,边照边量距离
所以理论上,激光雷达在夜晚的表现应该远优于纯视觉方案。
三、两款车的硬件配置对比
在正式测试前,我们先把两款车的硬件底子摸清楚。
3.1 华为高阶智能驾驶方案(以问界M9为例)
华为的ADS 2.0/3.0系统,在激光雷达配置上非常激进:
【华为激光雷达系统配置】
- 激光雷达数量:1-3颗(视车型而定)
- 激光雷达供应商:华为自研
- 探测距离:最远200米(@10%反射率)
- 水平视场角:120°
- 垂直视场角:25°-30°
- 点云密度:最高220万点/秒
- 分辨率:0.05° × 0.2°
- 工作波长:905nm / 1550nm(高阶版)
- 防护等级:IP67
- 工作温度:-40°C ~ +85°C
华为的激光雷达有几个特点:
- 自研自产:不是买别人的,是自己设计、自己制造,成本控制和性能优化都有优势。
- 905nm和1550nm双波长:905nm成本低,适合量产;1550nm功率可以更高,探测距离更远,对人眼更安全(因为人眼对1550nm的损伤阈值比905nm高10倍)。
- 高转速机械式/混合固态:点云密度高,建模更精细。
3.2 小米SU7 Max版
小米SU7 Max版的智驾方案,采用的是小米自研的系统,但激光雷达部分是和传统供应商合作的:
【小米SU7 Max 激光雷达配置】
- 激光雷达数量:1颗(顶配)
- 激光雷达供应商:禾赛科技(Hesai)
- 型号:AT128(或类似型号)
- 探测距离:最远200米(@10%反射率)
- 水平视场角:120°
- 垂直视场角:25.4°
- 点云密度:约220万点/秒
- 分辨率:0.175° × 0.2°
- 工作波长:905nm
- 防护等级:IP6K9K
- 工作温度:-40°C ~ +85°C
小米选择的禾赛AT128,是目前量产车中性能非常强的一款激光雷达。128线意味着垂直方向有128个激光束,点云密度高,建模精细。
3.3 硬件对比总结
| 项目 | 华为(问界M9等) | 小米SU7 Max |
|---|---|---|
| 激光雷达数量 | 1-3颗 | 1颗 |
| 供应商 | 华为自研 | 禾赛科技 |
| 探测距离 | 200米 | 200米 |
| 点云密度 | 220万点/秒 | 220万点/秒 |
| 波长 | 905nm/1550nm | 905nm |
| 防护等级 | IP67 | IP6K9K |
从硬件参数上看,两者非常接近。但有几个细微差异值得注意:
- 数量差异:华为部分车型配备3颗激光雷达(前向+两侧),小米SU7只有1颗(前向)。这意味着华为的侧面感知能力更强。
- 波长差异:华为高阶版使用1550nm,小米使用905nm。1550nm的探测距离和安全性更好,但成本更高。
- 防护等级:小米的IP6K9K防护等级略高,更能抵抗高压水枪冲洗和灰尘侵入。
四、测试环境与测试用例设计
硬件看完了,接下来是重头戏——实测。
4.1 测试环境
我们选择的测试地点,是一条位于北京郊区的无照明公路:
【测试环境参数】
- 地点:北京延庆区某乡间公路
- 时间:晚上22:00-24:00
- 环境光照:0 lux(完全无月光,无路灯)
- 天气:晴,无雨无雾
- 温度:15°C
- 路面:沥青路面,干燥
- 周边光源:仅远处村庄微弱灯光,不影响测试区域
选择无照明环境,是为了最大化测试激光雷达的真实能力。如果开着远光灯测试,任何激光雷达都能“看见”东西,那就没意义了。
4.2 测试用例设计
我们设计了5个测试场景,从简单到复杂:
场景一:静态障碍物识别
【测试目标】
在100米、150米、200米距离放置不同颜色的静态障碍物,
测试激光雷达能否准确识别并标注。
【障碍物设置】
- 黑色轮胎(反射率5%)
- 白色纸箱(反射率80%)
- 红色反光锥(反射率90%)
- 灰色水泥块(反射率30%)
场景二:动态目标跟踪
【测试目标】
让测试员在车前方100-200米处横向穿越,
测试激光雷达能否持续跟踪并预测轨迹。
场景三:低反射率目标识别
【测试目标】
黑色橡胶垫、深色衣物模特,
测试激光雷达对低反射率物体的探测能力。
场景四:复杂场景干扰测试
【测试目标】
模拟雨天(洒水)、雾气(干冰)、强光干扰(对向远光灯),
测试激光雷达的稳定性。
场景五:夜间行人识别
【测试目标】
穿着深色衣服的行人模型,在50-150米距离突然横穿,
测试激光雷达+自动驾驶系统的响应时间。
五、实测结果:华为vs小米
5.1 场景一:静态障碍物识别
测试数据:
| 距离 | 障碍物类型 | 华为ADS | 小米SU7 Max |
|---|---|---|---|
| 50米 | 白色纸箱 | ✅ 精准识别 | ✅ 精准识别 |
| 100米 | 白色纸箱 | ✅ 精准识别 | ✅ 精准识别 |
| 150米 | 白色纸箱 | ✅ 精准识别 | ✅ 精准识别 |
| 200米 | 白色纸箱 | ✅ 精准识别 | ⚠️ 勉强识别 |
| 100米 | 黑色轮胎 | ✅ 精准识别 | ⚠️ 识别但延迟0.3秒 |
| 150米 | 黑色轮胎 | ⚠️ 部分识别 | ❌ 未识别 |
| 100米 | 红色反光锥 | ✅ 精准识别 | ✅ 精准识别 |
| 150米 | 红色反光锥 | ✅ 精准识别 | ✅ 精准识别 |
| 200米 | 红色反光锥 | ✅ 精准识别 | ✅ 精准识别 |
| 100米 | 灰色水泥块 | ✅ 精准识别 | ✅ 精准识别 |
| 150米 | 灰色水泥块 | ✅ 精准识别 | ✅ 精准识别 |
| 200米 | 灰色水泥块 | ⚠️ 边缘模糊 | ❌ 未识别 |
分析:
- 高反射率物体(白色纸箱、红色反光锥):两者在200米内都能准确识别,差距不大。
- 低反射率物体(黑色轮胎):华为在150米处仍能部分识别,小米在100米处就有延迟,150米处完全丢失。这可能与激光雷达的功率和算法优化有关。
- 中等反射率物体(灰色水泥块):华为在200米处仍有边缘信息,小米在200米处完全丢失。
结论: 在静态障碍物识别方面,华为的激光雷达系统略胜一筹,尤其是在远距离低反射率目标的识别上。
5.2 场景二:动态目标跟踪
测试数据:
| 测试项 | 华为ADS | 小米SU7 Max |
|---|---|---|
| 100米横向穿越 | ✅ 持续跟踪,无丢失 | ✅ 持续跟踪,无丢失 |
| 150米横向穿越 | ✅ 持续跟踪,轨迹平滑 | ✅ 持续跟踪,轻微抖动 |
| 200米横向穿越 | ⚠️ 跟踪丢失0.5秒后恢复 | ❌ 跟踪丢失,无法恢复 |
| 快速变向跟踪 | ✅ 准确预测轨迹 | ✅ 准确预测轨迹 |
| 多目标同时跟踪(3个) | ✅ 全部跟踪,无混淆 | ⚠️ 最远目标偶尔丢失 |
分析:
- 近距离(100米内)动态跟踪:两者都能完美完成。
- 中距离(150米)动态跟踪:华为更稳定,小米有轻微抖动。
- 远距离(200米)动态跟踪:华为能维持跟踪,小米在目标变向时丢失跟踪。
- 多目标场景:华为能同时跟踪3个目标,小米在复杂场景下会丢失最远的目标。
结论: 动态跟踪方面,华为的算法优化更好,多目标处理能力更强。
5.3 场景三:低反射率目标识别
这是最考验激光雷达能力的场景。
测试数据:
| 目标类型 | 反射率 | 华为ADS | 小米SU7 Max |
|---|---|---|---|
| 黑色橡胶垫 | 5% | ✅ 100米内识别 | ✅ 80米内识别 |
| 深色衣物模特 | 8% | ✅ 120米内识别 | ⚠️ 100米内识别 |
| 黑色塑料袋 | 10% | ✅ 150米内识别 | ✅ 120米内识别 |
| 沥青路面裂缝 | 15% | ✅ 清晰建模 | ✅ 清晰建模 |
分析:
- 超低反射率目标(5%-8%):华为的探测距离更远,这再次印证了1550nm波长(如果使用的是)的优势——更高功率、更远距离。
- 低反射率目标(10%左右):两者差距缩小,都能有效识别。
结论: 在极端低反射率场景下,华为的激光雷达系统表现出更强的探测能力。
5.4 场景四:复杂环境干扰测试
5.4.1 模拟雨天(洒水)
测试数据:
| 降雨强度 | 华为ADS | 小米SU7 Max |
|---|---|---|
| 小雨(模拟) | ✅ 正常识别,距离略降 | ✅ 正常识别,距离略降 |
| 中雨(模拟) | ⚠️ 识别距离降至120米 | ⚠️ 识别距离降至100米 |
| 大雨(模拟) | ❌ 识别距离降至60米 | ❌ 识别距离降至50米 |
分析:
- 小雨影响不大,两者都能正常工作。
- 中雨时,小米的探测距离下降更明显。
- 大雨时,两者都受到严重影响,但华为的下降幅度略小。
5.4.2 模拟雾气(干冰)
测试数据:
| 雾度 | 华为ADS | 小米SU7 Max |
|---|---|---|
| 轻雾 | ✅ 正常识别 | ✅ 正常识别 |
| 中雾 | ⚠️ 识别距离降至80米 | ⚠️ 识别距离降至60米 |
| 浓雾 | ❌ 基本失效 | ❌ 基本失效 |
分析:
- 雾天对激光雷达的影响是物理性的,水汽会散射激光。
- 华为在轻雾和中雾下表现更好。
- 浓雾下,两者都基本失效,这是所有激光雷达的共同的物理限制。
5.4.3 对向远光灯干扰
测试数据:
| 干扰类型 | 华为ADS | 小米SU7 Max |
|---|---|---|
| 对向远光灯直射 | ✅ 无影响 | ✅ 无影响 |
| 对向远光灯+激光雷达同轴 | ⚠️ 短暂干扰0.2秒 | ⚠️ 短暂干扰0.5秒 |
| 后方远光灯反射 | ✅ 无影响 | ✅ 无影响 |
分析:
- 激光雷达自带光源,对可见光不敏感,所以远光灯直射不影响。
- 但当激光雷达和远光灯同轴时,会有短暂干扰,华为的抗干扰能力更强。
结论: 在复杂环境干扰下,华为的激光雷达系统整体表现更稳定。
5.5 场景五:夜间行人识别
这是最关乎安全的测试场景。
测试数据:
| 测试项 | 华为ADS | 小米SU7 Max |
|---|---|---|
| 50米行人横穿(深色衣服) | ✅ 识别距离45米,响应时间0.8秒 | ✅ 识别距离40米,响应时间0.9秒 |
| 100米行人横穿(深色衣服) | ✅ 识别距离90米,响应时间1.2秒 | ✅ 识别距离85米,响应时间1.3秒 |
| 150米行人横穿(深色衣服) | ⚠️ 识别距离130米,响应时间1.8秒 | ❌ 未识别 |
| 200米行人横穿(浅色衣服) | ✅ 识别距离180米,响应时间1.5秒 | ✅ 识别距离160米,响应时间1.7秒 |
| 群体行人(3人)横穿 | ✅ 全部识别,无遗漏 | ✅ 全部识别,无遗漏 |
分析:
- 近距离(50-100米)行人识别:两者都能准确识别,响应时间差异不大。
- 中距离(150米)行人识别:华为能识别,小米完全丢失。这是关键差距。
- 远距离(200米)行人识别:两者都能识别浅色衣服,但华为的响应时间更短。
结论: 在关键的夜间行人识别场景,华为的激光雷达系统能提供更早的预警,响应时间更短。
六、数据汇总与排名
把所有测试数据汇总,我们得出以下排名:
| 测试项目 | 华为ADS | 小米SU7 Max | 胜出方 |
|---|---|---|---|
| 静态障碍物识别(200米高反射率) |