今年 5 月份，一輛使用 FSD 駕駛的特斯拉在濃霧中沒能識別前方的火車，危急時刻是車主反應過來才緊急轉彎萬幸沒有撞上火車。

特斯拉FSD在濃霧中未能識別火車

這樣看來，純視覺在雨霧天難以保證穩定的感知，那么激光雷達在雨霧天表現如何呢？

無論是人類駕駛或智能駕駛

雨霧天的感知都是痛點

雨霧大大降低能見度，視線變模糊后，駕駛系統對路況判斷力明顯下降。光線經過雨霧衰減之后，只有近距離的物體反射光才能到達車輛，比如強濃霧的能見度小于 50 米。視距明顯變短后，系統對距離的判斷會與實際情況相差很大，很容易發生與前車相撞事故。

統計數據表明，30% 的交通事故由惡劣天氣導致，高速公路上約 70% 的事故是發生在雨霧天氣。2

激光雷達算法實測

在雨霧天依然穩定感知

與普遍認知不同的是，在中小雨霧的環境下，激光雷達仍然能持續工作，為車輛提供穩定的感知數據。

禾賽麥克斯韋智造中心為激光雷達的點云測試建設了專業的雨霧測試道，測試發現：

在同等雨霧條件下，在距離前車 50 米時，攝像頭畫面已明顯難以辨別出前方車輛的情況下，激光雷達點云畫面仍然能高清呈現前方汽車，有效的數據點遠超出算法感知所需。

同時，禾賽大量真實道路測試表明，在小中雨和中等霧天，盡管激光雷達的測遠能力會有一定程度的下降，但對車輛、行人重要目標仍能保證較為穩定的感知效果，中近距離表現與晴天相當。當攝像頭出現畫面質量下降、甚至因視窗遮擋導致關鍵畫面丟失時，此時激光雷達輸出的高質量數據，將與攝像頭形成相互補充，成為系統的重要安全保障。

讓雨霧天行駛更安全

為什么激光雷達能行

激光雷達主動發光，視線更遠

雨霧的本質是空氣中彌散著小水滴，會吸收、散射光線。光線在雨霧中穿梭時被吸收、散射到不同方向，不僅讓太陽光到達地面光線減少，被物體表面反射后，再經過雨霧的層層吸收，到達人眼和汽車攝像頭時已極大衰減，不足以看清物體。霧天通常發生在光照條件本就更弱的清晨和夜間，對汽車感知能力的挑戰尤為巨大。

在保證人眼安全的前提下，激光雷達到達 100 米附近物體的光功率密度相當于可見光的 7 倍左右3，自然能在惡劣天氣情況下依然保證更高質量的探測性能。尤為可貴的是，激光雷達發射的不可見光并不會像可見光一樣對人眼造成光線錯亂，只是默默地守護每一段路程，帶給車輛更好的安全。

大“光圈”設計，為光子敞開大門

在雨霧天，傳感器面臨的另一挑戰是視窗被水霧附著遮擋，影響光線的透過，導致感知能力進一步惡化。

車載攝像頭由于光學口徑小，有時候單個雨滴就會遮掉視野中包含關鍵信息的大片區域。為此，汽車制造商不得不開發清洗系統解決方案，以防止攝像頭鏡頭上產生積水和污垢。

而激光雷達采用了更大的光學口徑，最大程度保證光線的進入，使得光線被視窗水滴的影響大大降低。因此即使激光雷達的測遠能力有所下降，但數據依然完全不會因雨水而失真，保證了對路面車輛、行人的穩定感知。

視窗水滴附著會導致攝像頭大片區域數據丟失

值得一提的是，禾賽 AT 系列產品采用的轉鏡方案，其光學口徑遠大于 MEMS 振鏡方案，在面臨雨霧時也會展現出更大優勢。

激光雷達和攝像頭光學口徑對比

單光子探測器，全力捕捉每一個回來的光子

當光子進入“光圈”的大門之后，還需要在感知的最后環節即探測器端被捕捉，才能成功向處理器發送數據信號，此時比拼的就是對探測器對光子的捕捉能力，禾賽面向量產智能汽車交付的激光雷達采用了先進的單光子探測器，只需幾個光子就能產生有效的數據信號，全力保障汽車感知能力在各種情況下不打折扣。

禾賽面向ADAS的產品采用了單光子探測器

激光雷達測遠能力越強，穿透雨霧能力越強

總而言之，既然雨霧會削弱激光雷達的測遠能力，那么只有激光雷達在標準條件下的測遠能力越強，在雨霧天才能依舊保證較遠的探測。從這個角度來看，評價一款激光雷達穿透雨霧能力的重要標準就是 10% 反射率標準測距能力。相比于 150 米 @10% 的激光雷達，200 米 @10% 的激光雷達在雨霧天的表現能夠提升 1/3，使得智駕系統的感知能力能在雨霧天發揮出最大效果，持續保障汽車的全天候全場景的行駛安全。

L3加速落地

提升全場景感知能力是趨勢

隨著 L2 級自動駕駛的大規模普及，今年 5 月，在 15 萬以上的新能源汽車中，激光雷達滲透率達 20.5% 4，已經提前實現了“跨越鴻溝”。

2024 年，L3 拉開序幕，對汽車感知的全場景泛化能力提出了新的要求，未來的激光雷達不僅要具備更高的性能，更要具備穿透雨霧、濾除噪點各類新“技能”，幫助 L3 使用場景擴展到更廣泛的天氣條件。

審核編輯：彭菁