通用全新自動(dòng)駕駛方案出爐，激光雷達(dá)安裝在擋風(fēng)玻璃后方會(huì)是最佳選擇？

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/梁浩斌）最近又有多款搭載激光雷達(dá)的新車型上市，比如小鵬P7i、理想L7、飛凡R7/F7等；在工信部最新一期的新車公示名單中，還有小鵬G6、蔚來(lái)ET5旅行版、新款問(wèn)界M5、騰勢(shì)N7、極狐阿爾法S6等，都將會(huì)搭載激光雷達(dá)上市。

想起去年上半年，激光雷達(dá)還是剛剛開(kāi)始在量產(chǎn)車型上大規(guī)模應(yīng)用時(shí)，業(yè)界還曾對(duì)激光雷達(dá)安裝的位置有所爭(zhēng)議。轉(zhuǎn)眼間，在過(guò)去一年中，僅國(guó)內(nèi)搭載激光雷達(dá)的車型全年交付量已經(jīng)超過(guò)10萬(wàn)輛。與此同時(shí)，各家采用的方案也逐漸固定，基本上分為兩個(gè)主要流派，一是安裝在前擋風(fēng)玻璃上方的車頂處，二是安裝在汽車前保險(xiǎn)杠或大燈下方的位置。

在最近通用汽車公布的下一代Ultra Cruise自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中，概念圖顯示激光雷達(dá)將會(huì)安裝在擋風(fēng)玻璃之內(nèi)，大概位于后視鏡的位置，這很可能是首個(gè)將激光雷達(dá)安裝在擋風(fēng)玻璃后的自動(dòng)駕駛傳感器量產(chǎn)方案。

激光雷達(dá)在擋風(fēng)玻璃后方會(huì)是最佳選擇嗎？

按照目前一些搭載激光雷達(dá)車型的車主反饋，現(xiàn)有的兩種主流方案，其實(shí)優(yōu)劣勢(shì)都比較突出。比如蔚來(lái)ET7、理想L9等車型，激光雷達(dá)放置在擋風(fēng)玻璃上方位置，優(yōu)勢(shì)主要是視野更開(kāi)闊，甚至可以識(shí)別到對(duì)向車道的車輛，識(shí)別范圍極大。與此同時(shí)，也存在一些缺點(diǎn)，比如對(duì)一些低矮、或是在低速場(chǎng)景中距離較近的路面障礙物識(shí)別可能會(huì)存在盲區(qū)。

另一方面，由于突出車身之外，對(duì)外觀造型的美觀度以及高速行駛風(fēng)噪會(huì)產(chǎn)生一定影響，比如蔚來(lái)ET7在高速路況中車頂會(huì)產(chǎn)生一些不可忽略的風(fēng)噪。還有一些車主表示，在停車安靜的情況下，能聽(tīng)到激光雷達(dá)工作時(shí)發(fā)出一些細(xì)微的電機(jī)聲音，這大概是因?yàn)榧す饫走_(dá)安裝位置距離駕駛者過(guò)于近，并且目前車用的激光雷達(dá)比如蔚來(lái)上面的圖達(dá)通falcon采用了轉(zhuǎn)鏡結(jié)構(gòu)，在工作時(shí)會(huì)高速旋轉(zhuǎn)，在隔音沒(méi)有做好的情況下可能會(huì)有噪聲傳至座艙內(nèi)。

而將激光雷達(dá)安裝在汽車前保險(xiǎn)杠或者大燈下方，用戶最大的詬病是磕碰概率大，維修成本高。在日常行駛過(guò)程中，即使是出現(xiàn)了輕微的碰撞事故，都有可能損壞位于車前杠的激光雷達(dá)，同時(shí)車前杠也是最容易受到碰撞的區(qū)域。此前有車主曬出小鵬P5的激光雷達(dá)更換費(fèi)用，一顆價(jià)格高達(dá)9000元，并且還需要重新做傳感器標(biāo)定等工序，工時(shí)費(fèi)也并不是一個(gè)小數(shù)目。

當(dāng)然，一般來(lái)說(shuō)在車頭兩側(cè)各安裝一枚激光雷達(dá)，也有一定的實(shí)際優(yōu)勢(shì)，比如對(duì)近距離低矮障礙物的識(shí)別更加精準(zhǔn)，對(duì)車前方識(shí)別的視場(chǎng)角更廣等。

那么如果從損壞概率和識(shí)別范圍來(lái)說(shuō)，安裝在擋風(fēng)玻璃后的激光雷達(dá)或許可以平衡以上兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)。首先安裝在車內(nèi)后，激光雷達(dá)受外力損壞的概率會(huì)更小；與此同時(shí)相比于安裝在車頂?shù)募す饫走_(dá)，高度僅稍微降低，視野損失不大；另外激光雷達(dá)安裝在車外容易受到灰塵、泥土等遮擋，而安裝在擋風(fēng)玻璃后可以借助雨刮器來(lái)及時(shí)清理污漬。

不過(guò)，同樣能夠想象到激光雷達(dá)在擋風(fēng)玻璃后會(huì)出現(xiàn)另外一些問(wèn)題，包括電機(jī)噪音、散熱等。或許這些問(wèn)題能夠通過(guò)激光雷達(dá)的技術(shù)路線迭代來(lái)解決，比如采用純固態(tài)激光雷達(dá)等。

現(xiàn)實(shí)應(yīng)用問(wèn)題，已經(jīng)有解決方法

如果通用Ultra Cruise的激光雷達(dá)安裝位置真的那么好，為什么此前沒(méi)有車企嘗試使用？其中主要原因可能是前擋風(fēng)玻璃的信號(hào)通過(guò)性問(wèn)題。汽車前擋風(fēng)玻璃通常為夾層玻璃，其包括外玻璃板、熱塑性中間層和內(nèi)玻璃板，多功能攝像頭或激光雷達(dá)安裝在內(nèi)玻璃板的內(nèi)表面上時(shí)，信號(hào)數(shù)據(jù)需要穿過(guò)外玻璃板、熱塑性中間層和內(nèi)玻璃板才能被多功能攝像頭或激光雷達(dá)接收，由于玻璃本身和熱塑性中間層（例如PVB）均會(huì)吸收紅外線，對(duì)于905nm激光雷達(dá)、1550nm激光雷達(dá)和780-1200nm紅外相機(jī)來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)夾層玻璃會(huì)阻礙激光雷達(dá)和紅外相機(jī)的信號(hào)數(shù)據(jù)透過(guò)，從而影響激光雷達(dá)和紅外相機(jī)的正常工作，實(shí)際適配效果不理想。

不過(guò)這個(gè)問(wèn)題似乎也已經(jīng)有解決方案了，福耀玻璃近年申請(qǐng)了多項(xiàng)關(guān)于能夠滿足激光雷達(dá)信號(hào)透過(guò)率要求的車窗玻璃制備方法專利。其中一項(xiàng)是通過(guò)針對(duì)激光雷達(dá)等傳感器位置處的紅外通過(guò)率進(jìn)行優(yōu)化，如下圖中展示的是車窗夾層玻璃的示意圖，外玻璃板1選用超白浮法玻璃，超白浮法玻璃對(duì)780～1650nm波長(zhǎng)的紅外線的透過(guò)率大于或等于90%，使夾層玻璃整體對(duì)激光雷達(dá)或紅外相機(jī)的信號(hào)數(shù)據(jù)的90%以上的高透過(guò)率。

圖源：國(guó)家專利檢索，公開(kāi)號(hào)CN115519981A

在內(nèi)玻璃板2上開(kāi)設(shè)至少一個(gè)安裝通孔23，在所述安裝通孔23內(nèi)固定有紅外線增透填充塊4，所述紅外線增透填充塊4對(duì)780～1650nm波長(zhǎng)的紅外線的透過(guò)率大于或等于90%，最高可以達(dá)到96%以上。激光雷達(dá)和/或紅外相機(jī)則安裝在第四表面即圖示22的位置，并對(duì)準(zhǔn)紅外線增透填充塊4設(shè)置，這樣就避免了內(nèi)玻璃板2阻礙激光雷達(dá)和紅外相機(jī)的信號(hào)數(shù)據(jù)的傳輸，能夠提高激光雷達(dá)和紅外相機(jī)的使用精準(zhǔn)度和探測(cè)范圍，能夠保留目視區(qū)域的優(yōu)異可視性和可加工性，并且大大降低玻璃彎曲成型過(guò)程中存在的光畸變以及吻合度弱化等問(wèn)題。

不過(guò)目前暫未知道這項(xiàng)技術(shù)是否可以實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，但相信隨著市場(chǎng)需求的推進(jìn)，通用Ultra Cruise能夠大規(guī)模使用后，這種激光雷達(dá)的安裝方案或許也會(huì)得到更多的汽車廠商選擇。