激光雷達終極形態(tài)！隱藏擋風玻璃后成各大廠商新方向

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/梁浩斌）激光雷達的賽道上，產(chǎn)品迭代速度正在加速。從長距離前向到固態(tài)補盲后，近期多家企業(yè)密集發(fā)布的新品，又開拓了一個新的領(lǐng)域——艙內(nèi)激光雷達。

艙內(nèi)激光雷達顧名思義，就是可以安裝在汽車座艙內(nèi)的激光雷達。經(jīng)歷過去兩年時間的發(fā)展，長距離前向車載激光雷達基本可以分成兩個流派，一是安裝在前擋風玻璃上方的車頂處，二是安裝在汽車前保險杠或大燈下方的位置。

不過，這兩個流派都有較為明顯的劣勢，比如安裝在車頂會影響到車身造型，安裝在汽車前杠或大燈下方則面臨較大的損壞以及容易被污漬遮擋的風險。

那么這一輪艙內(nèi)激光雷達的新品，有哪些特點？安裝在艙內(nèi)的方案又有哪些優(yōu)劣勢？

Cepton、禾賽、圖達通接連出新

最早推出艙內(nèi)激光雷達的是Cepton，早在2020年Cepton就宣布推出汽車級激光雷達Vista-X90，并支持在擋風玻璃后安裝。Vista-X90重量不到900克，在10%的反射率下探測距離可達到200米，F(xiàn)OV 90°x 25°，整體尺寸為120mm 寬、110mm深、45mm高。

今年3月份通用發(fā)布的Ultra Cruise智能駕駛方案就采用了激光雷達集成在擋風玻璃后的方案，供應商正是Cepton，據(jù)稱Vista-X90將會在年內(nèi)量產(chǎn)。

圖源：Cepton官網(wǎng)

4月，Cepton推出了第二代的艙內(nèi)激光雷達Vista-X90 Plus，與上一代相比，Vista-X90 Plus的高度大幅降低，僅為24mm高，寬度和深度分別是120mm。在尺寸上進行了大幅優(yōu)化之外，性能上保持了與上代相同的水準。

上海車展前夕，禾賽科技發(fā)布了一款面向ADAS前裝市場的激光雷達ET25，它的特別之處在于，機身厚度僅有25mm，相比禾賽目前的主力產(chǎn)品AT128薄了近一半，也與Cepton的第二代艙內(nèi)激光雷達相似。

那么激光雷達變薄之后，可以想象的空間就更大了，ET25的尺寸為140x 110x 25mm。在官方介紹中，ET25是專為置于前擋風玻璃后而設(shè)計的艙內(nèi)激光雷達，而超薄的設(shè)計不會讓其占用太多的艙內(nèi)空間。

在尺寸相比AT128更小的同時，ET25的性能不減反增，通過禾賽新一代的自研收發(fā)芯片，使得ET25 接收芯片靈敏度有數(shù)倍的提升。ET25在10%的反射率下探測距離可達到250米以上，相比AT128的200米有25%的提升。

4月18日，圖達通在上海車展上也發(fā)布了一款可用于艙內(nèi)激光雷達方案中的全新前向激光雷達產(chǎn)品 Robin（靈雀）-E。Robin-E在10%標準反射率下探測距離達到180m，并擁有120°超廣視場，尺寸僅117x 100x 44mm。

可以看到，由于在安裝位置對于體積的要求較高，目前初代的艙內(nèi)激光雷達高度普遍相比目前量產(chǎn)上車的激光雷達要更低。

根據(jù)禾賽科技的資料，所有集成于座艙上方的傳感器都需要與擋風玻璃之間留有一定的空間，稱為 Keep Out Zone (KOZ)。而傳感器的厚度越大，其所需要的KOZ也越大，比如25 mm厚的ET25，與45 mm厚的其他遠距激光雷達相比，其KOZ要小一半以上。因為傳感器支架置于駕駛員上方，更小的KOZ能夠更少地占用座艙空間，有效降低對駕駛員視野的影響。

艙內(nèi)方案的優(yōu)勢和難度

按照目前一些搭載激光雷達車型的車主反饋，現(xiàn)有的兩種主流方案，其實優(yōu)劣勢都比較突出。比如蔚來ET7、理想L9等車型，激光雷達放置在擋風玻璃上方位置，優(yōu)勢主要是視野更開闊，甚至可以識別到對向車道的車輛，識別范圍極大。與此同時，也存在一些缺點，比如對一些低矮、或是在低速場景中距離較近的路面障礙物識別可能會存在盲區(qū)。

另一方面，由于突出車身之外，對外觀造型的美觀度以及高速行駛風噪會產(chǎn)生一定影響，比如蔚來ET7在高速路況中車頂會產(chǎn)生一些不可忽略的風噪。還有一些車主表示，在停車安靜的情況下，能聽到激光雷達工作時發(fā)出一些細微的電機聲音，這大概是因為激光雷達安裝位置距離駕駛者過于近，并且目前車用的激光雷達比如蔚來上面的圖達通falcon采用了轉(zhuǎn)鏡結(jié)構(gòu)，在工作時會高速旋轉(zhuǎn)，在隔音沒有做好的情況下可能會有噪聲傳至座艙內(nèi)。

而將激光雷達安裝在汽車前保險杠或者大燈下方，用戶最大的詬病是磕碰概率大，維修成本高。

所以，根據(jù)現(xiàn)有方案的優(yōu)劣，大概也能夠分析出激光雷達安裝在擋風玻璃后的艙內(nèi)方案，主要優(yōu)勢就是對車身外觀不影響，可以降低風噪，艙內(nèi)安裝的方式也一定程度上降低激光雷達受外力損壞的可能性，同時可以利用前擋玻璃的雨刮器保持視野清晰。

當然劣勢同樣存在，比如安裝在艙內(nèi)后，采用轉(zhuǎn)鏡等結(jié)構(gòu)的激光雷達，電機聲音會影響艙內(nèi)NVH。

不過，電機噪聲的問題在ET25上已經(jīng)被解決，根據(jù)禾賽的說法ET25在艙內(nèi)運轉(zhuǎn)時的噪聲只有不到 25 分貝，比安靜圖書館內(nèi)的噪聲值還要低。

所以，艙內(nèi)激光雷達還存在什么技術(shù)難題？

很顯然，當激光雷達被布置在擋風玻璃后時，發(fā)射與接收光信號的過程需要經(jīng)過擋風玻璃，而擋風玻璃由于透光率的原因會導致信號衰減。因此，艙內(nèi)激光雷達不僅僅要在激光雷達上作出相應的改進，還需要與汽車前擋風玻璃配合，形成一個系統(tǒng)方案。

福耀玻璃近年申請了多項關(guān)于能夠滿足激光雷達信號透過率要求的車窗玻璃制備方法專利，其中一項是通過針對激光雷達等傳感器位置（KOZ）處的紅外通過率進行優(yōu)化。

圖源：禾賽科技

因此，禾賽以及圖達通都不約而同地在近期宣布了與福耀玻璃的合作，推進落地應用。在禾賽給出的實測效果中可以看到，與普通擋風玻璃相比，經(jīng)過優(yōu)化的玻璃使得激光雷達的點云效果有了質(zhì)的飛躍，已經(jīng)非常接近于無擋風玻璃狀態(tài)下的效果。

寫在最后：

激光雷達的下半場，市場格局隨時可能因為技術(shù)路線、成本等因素而發(fā)生翻天覆地的變化，這為目前領(lǐng)先的玩家?guī)硇碌奶魬?zhàn)，需要他們持續(xù)繃緊并繼續(xù)擴大規(guī)模優(yōu)勢的同時，也給新玩家?guī)砹藱C會。而隨著時間的推進，市場和應用、技術(shù)路線逐步成熟，留給新玩家的時間已經(jīng)不多了。