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ET5旅行版、新款問界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)安裝的位置有所爭議。轉(zhuǎn)眼間，在過去一年中，僅國內(nèi)搭載激光雷達(dá)的車型全年交付量已經(jīng)超過10萬輛。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于近，并且目前車用的激光雷達(dá)比如蔚來上面的圖達(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，一般來說在車頭兩側(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)別范圍來說，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??；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及時(shí)清理污漬。

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

現(xiàn)實(shí)應(yīng)用問題，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)通過性問題。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)來說，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，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。

不過這個(gè)問題似乎也已經(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)透過率要求的車窗玻璃制備方法專利。其中一項(xiàng)是通過針對(duì)激光雷達(dá)等傳感器位置處的紅外通過率進(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波長的紅外線的透過率大于或等于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%以上的高透過率。

圖源：國家專利檢索，公開號(hào)CN115519981A

在內(nèi)玻璃板2上開設(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波長的紅外線的透過率大于或等于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程中存在的光畸變以及吻合度弱化等問題。

不過目前暫未知道這項(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。