激光雷達(dá)安裝新方案，會(huì)否成為車企最佳選項(xiàng)？

近期，小鵬P7i、理想L7、飛帆R7/F7等多款搭載激光雷達(dá)的新車型相繼上市；在工信部最新公布的新車名單中，還有小鵬G6、蔚來(lái)ET5旅行版、全新問(wèn)界M5、騰勢(shì)N7、極狐阿爾法S6等，都將搭載激光雷達(dá)。

回想去年上半年，當(dāng)激光雷達(dá)剛剛開(kāi)始在量產(chǎn)車型上大規(guī)模應(yīng)用時(shí)，業(yè)界對(duì)激光雷達(dá)的安裝位置產(chǎn)生了爭(zhēng)議。轉(zhuǎn)眼過(guò)去一年，國(guó)產(chǎn)搭載激光雷達(dá)的車型年交付量已突破10萬(wàn)臺(tái)。同時(shí)，各公司采用的方案也逐漸固定下來(lái)，基本上分為兩大派，一派安裝在前擋風(fēng)玻璃上方的車頂，一派安裝在汽車前保險(xiǎn)杠或大燈下方。

在通用汽車近日公布的下一代Ultra Cruise自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中，概念圖顯示激光雷達(dá)將安裝在擋風(fēng)玻璃內(nèi)部，很可能在后視鏡的位置。雷達(dá)安裝在擋風(fēng)玻璃后方將成為自動(dòng)駕駛傳感器的量產(chǎn)解決方案，。

激光雷達(dá)安裝在擋風(fēng)玻璃后面的最佳方案嗎？

從目前部分搭載激光雷達(dá)車型的車主反饋來(lái)看，現(xiàn)有的兩種主流方案其實(shí)各有比較突出的優(yōu)缺點(diǎn)。比如蔚來(lái)ET7、理想L9等車型，激光雷達(dá)都放置在擋風(fēng)玻璃上方。主要優(yōu)點(diǎn)是視野更開(kāi)闊，甚至可以識(shí)別對(duì)面車道的車輛。識(shí)別范圍非常大。同時(shí)，也存在一些缺點(diǎn)，比如在低速場(chǎng)景下，對(duì)一些低矮或較短的道路障礙物的識(shí)別可能存在盲區(qū)。

另一方面，由于車身突出，會(huì)對(duì)外觀的美觀和高速行駛風(fēng)噪產(chǎn)生一定的影響。比如蔚來(lái)ET7的車頂在高速路況下會(huì)產(chǎn)生一些不可忽略的風(fēng)噪。也有一些車主表示，在靜靜停車的情況下，激光雷達(dá)工作時(shí)能聽(tīng)到一些細(xì)微的電機(jī)聲音。比如，蔚來(lái)上面的圖達(dá)通falcon采用旋轉(zhuǎn)鏡結(jié)構(gòu)，運(yùn)行時(shí)高速旋轉(zhuǎn)。如果隔音做得不好，噪音可能會(huì)傳到駕駛艙。

將激光雷達(dá)安裝在汽車前保險(xiǎn)杠或大燈下方時(shí)，用戶最大的詬病就是碰擦概率高，維護(hù)成本高。在日常駕駛過(guò)程中，即使是輕微的碰撞也可能會(huì)損壞位于前保險(xiǎn)杠上的激光雷達(dá)，這也是最容易發(fā)生碰撞的區(qū)域。此前，有車主曝光了更換小鵬P5激光雷達(dá)的費(fèi)用。一顆激光雷達(dá)的價(jià)格高達(dá)9000元，傳感器標(biāo)定等工序需要重新做，工時(shí)成本不是小數(shù)目。

當(dāng)然，一般來(lái)說(shuō)，在車頭兩側(cè)加裝激光雷達(dá)也有一定的實(shí)用優(yōu)勢(shì)，比如對(duì)近距離低障礙物的識(shí)別更準(zhǔn)確，對(duì)車頭識(shí)別的視野更廣等。

在損壞概率和識(shí)別范圍方面，安裝在擋風(fēng)玻璃后方的激光雷達(dá)或許能夠平衡上述兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)。首次安裝在車內(nèi)，激光雷達(dá)受外力損壞的概率會(huì)更?。煌瑫r(shí)，與安裝在車頂?shù)募す饫走_(dá)相比，高度僅略低，視野損失不大；另外，激光雷達(dá)安裝在車外更容易被灰塵、泥土等阻擋，但安裝在擋風(fēng)玻璃上后，可以及時(shí)使用雨刷清理污漬。

不過(guò)，也可以想象，激光雷達(dá)在擋風(fēng)玻璃后面還會(huì)出現(xiàn)其他問(wèn)題，包括電機(jī)噪音、散熱等，或許這些問(wèn)題可以通過(guò)迭代激光雷達(dá)的技術(shù)路線來(lái)解決，比如使用純固態(tài)激光雷達(dá)。

實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題，已有解決方案

如果通用 Ultra Cruise的激光雷達(dá)安裝位置真的那么好，之前車企為什么不嘗試使用呢？主要原因可能是前擋風(fēng)玻璃的信號(hào)通過(guò)問(wèn)題。汽車前擋風(fēng)玻璃通常為夾層玻璃，包括外層玻璃板、熱塑性?shī)A層和內(nèi)層玻璃板。當(dāng)多功能攝像頭或激光雷達(dá)安裝在內(nèi)層玻璃板的內(nèi)表面時(shí)，信號(hào)數(shù)據(jù)需要穿過(guò)外層玻璃板，熱塑性?shī)A層和內(nèi)層玻璃板才可以被多功能攝像頭或激光雷達(dá)接收，因?yàn)椴ＡП倔w和熱塑性?shī)A層（如PVB）都會(huì)吸收紅外線。對(duì)于905nm激光雷達(dá)、1550nm激光雷達(dá)和780-1200nm紅外攝像頭，傳統(tǒng)的夾層玻璃會(huì)阻礙激光雷達(dá)和紅外攝像頭的信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸，從而影響激光雷達(dá)和紅外攝像頭的正常工作，實(shí)際適配效果并不好。

不過(guò)，這個(gè)問(wèn)題似乎有解決辦法。近年來(lái)，福耀玻璃就開(kāi)發(fā)了滿足激光雷達(dá)信號(hào)透過(guò)率要求的窗玻璃，其制備方法申請(qǐng)了多項(xiàng)專利。其中之一是優(yōu)化激光雷達(dá)等傳感器位置的紅外通過(guò)率。下圖為車窗夾層玻璃示意圖。外玻璃板1選用超白浮法玻璃，對(duì)波長(zhǎng)780~1650nm的紅外線的透過(guò)率大于或等于90%，使整體夾層玻璃對(duì)激光雷達(dá)或紅外攝像頭的信號(hào)數(shù)據(jù)具有90%以上的高透過(guò)率。

來(lái)源：國(guó)家專利檢索，公開(kāi)號(hào)CN115519981A

內(nèi)玻璃板2上至少開(kāi)有一個(gè)安裝通孔23，安裝通孔23 內(nèi)固定有紅外增透填充塊4。紅外增透填充塊4對(duì)780-1650nm波長(zhǎng)紅外線的透過(guò)率與大于等于90%，最高可達(dá)96%以上。激光雷達(dá)和/或紅外攝像頭安裝在第四面，即圖22所示位置，并對(duì)準(zhǔn)紅外線增透填充塊4設(shè)置，避免內(nèi)玻璃板2阻礙激光雷達(dá)和紅外攝像頭的數(shù)據(jù)傳輸，可以提高激光雷達(dá)和紅外攝像頭的精度和探測(cè)范圍，可以保持可視區(qū)域的優(yōu)良可視性和可加工性，大大減少玻璃彎曲過(guò)程中光學(xué)畸變和貼合度下降的問(wèn)題。

不過(guò)這項(xiàng)技術(shù)能否量產(chǎn)還不得而知，但相信隨著市場(chǎng)需求的推進(jìn)，在通用Ultra Cruise能夠大規(guī)模使用之后，這種激光雷達(dá)加裝方案或許也會(huì)得到更多汽車制造商的選擇。

審核編輯 ：李倩