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(chē)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(chē)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(chē)頂處，二是安裝在汽車(chē)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(chē)頂會(huì)影響到車(chē)身造型，安裝在汽車(chē)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(chē)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(chē)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(chē)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(chē)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(chē)型的車(chē)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(chē)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(chē)道的車(chē)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(chē)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(chē)頂會(huì)產(chǎn)生一些不可忽略的風(fēng)噪。還有一些車(chē)主表示，在停車(chē)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(chē)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(chē)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(chē)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(shū)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(chē)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(chē)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(xiě)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。