激光雷達(dá)終極形態(tài)！隱藏?fù)躏L(fēng)玻璃后成各大廠商新方向

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

艙內(nèi)激光雷達(dá)顧名思義，就是可以安裝在汽車座艙內(nèi)的激光雷達(dá)。經(jīng)歷過(guò)去兩年時(shí)間的發(fā)展，長(zhǎng)距離前向車載激光雷達(dá)基本可以分成兩個(gè)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。

不過(guò)，這兩個(gè)流派都有較為明顯的劣勢(shì)，比如安裝在車頂會(huì)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(fēng)險(xiǎn)。

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

Cepton、禾賽、圖達(dá)通接連出新

最早推出艙內(nèi)激光雷達(dá)的是Cepton，早在2020年Cepton就宣布推出汽車級(jí)激光雷達(dá)Vista-X90，并支持在擋風(fēng)玻璃后安裝。Vista-X90重量不到900克，在10%的反射率下探測(cè)距離可達(dá)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(dá)集成在擋風(fēng)玻璃后的方案，供應(yīng)商正是Cepton，據(jù)稱Vista-X90將會(huì)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(dá)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(jìn)行了大幅優(yōu)化之外，性能上保持了與上代相同的水準(zhǔn)。

上海車展前夕，禾賽科技發(fā)布了一款面向ADAS前裝市場(chǎng)的激光雷達(dá)ET25，它的特別之處在于，機(jī)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(dá)相似。

那么激光雷達(dá)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(fēng)玻璃后而設(shè)計(jì)的艙內(nèi)激光雷達(dá)，而超薄的設(shè)計(jì)不會(huì)讓其占用太多的艙內(nèi)空間。

在尺寸相比AT128更小的同時(shí)，ET25的性能不減反增，通過(guò)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(cè)距離可達(dá)到250米以上，相比AT128的200米有25%的提升。

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

可以看到，由于在安裝位置對(duì)于體積的要求較高，目前初代的艙內(nèi)激光雷達(dá)高度普遍相比目前量產(chǎn)上車的激光雷達(dá)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(fēng)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(yuǎn)距激光雷達(dá)相比，其KOZ要小一半以上。因?yàn)閭鞲衅髦Ъ苤糜隈{駛員上方，更小的KOZ能夠更少地占用座艙空間，有效降低對(duì)駕駛員視野的影響。

艙內(nèi)方案的優(yōu)勢(shì)和難度

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。

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(dá)安裝在擋風(fēng)玻璃后的艙內(nèi)方案，主要優(yōu)勢(shì)就是對(duì)車身外觀不影響，可以降低風(fēng)噪，艙內(nèi)安裝的方式也一定程度上降低激光雷達(dá)受外力損壞的可能性，同時(shí)可以利用前擋玻璃的雨刮器保持視野清晰。

當(dāng)然劣勢(shì)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(dá)，電機(jī)聲音會(huì)影響艙內(nèi)NVH。

不過(guò)，電機(jī)噪聲的問(wèn)題在ET25上已經(jīng)被解決，根據(jù)禾賽的說(shuō)法ET25在艙內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)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(dá)還存在什么技術(shù)難題？

很顯然，當(dāng)激光雷達(dá)被布置在擋風(fēng)玻璃后時(shí)，發(fā)射與接收光信號(hào)的過(guò)程需要經(jīng)過(guò)擋風(fēng)玻璃，而擋風(fēng)玻璃由于透光率的原因會(huì)導(dǎo)致信號(hào)衰減。因此，艙內(nèi)激光雷達(dá)不僅僅要在激光雷達(dá)上作出相應(yīng)的改進(jìn)，還需要與汽車前擋風(fēng)玻璃配合，形成一個(gè)系統(tǒng)方案。

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（KOZ）處的紅外通過(guò)率進(jìn)行優(yōu)化。

圖源：禾賽科技

因此，禾賽以及圖達(dá)通都不約而同地在近期宣布了與福耀玻璃的合作，推進(jìn)落地應(yīng)用。在禾賽給出的實(shí)測(cè)效果中可以看到，與普通擋風(fēng)玻璃相比，經(jīng)過(guò)優(yōu)化的玻璃使得激光雷達(dá)的點(diǎn)云效果有了質(zhì)的飛躍，已經(jīng)非常接近于無(wú)擋風(fēng)玻璃狀態(tài)下的效果。

寫在最后：

激光雷達(dá)的下半場(chǎng)，市場(chǎng)格局隨時(shí)可能因?yàn)榧夹g(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)?lái)新的挑戰(zhàn)，需要他們持續(xù)繃緊并繼續(xù)擴(kuò)大規(guī)模優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，也給新玩家?guī)?lái)了機(jī)會(huì)。而隨著時(shí)間的推進(jìn)，市場(chǎng)和應(yīng)用、技術(shù)路線逐步成熟，留給新玩家的時(shí)間已經(jīng)不多了。