激光雷达终极形态！隐藏挡风玻璃后成各大厂商新方向

来源:电子发烧友网发布时间:2023-04-273224浏览

电子发烧友网报道（文/梁浩斌）激光雷达的赛道上，产品迭代速度正在加速。从长距离前向到固态补盲后，近期多家企业密集发布的新品，又开拓了一个新的领域——舱内激光雷达。舱内激光雷达顾名思义，就是可以安装在汽车座舱内的激光雷达。经历过去两年时间的发展，长距离前向车载激光雷达基本可以分成两个流派，一是安装在前挡风玻璃上方的车顶处，二是安装在汽车前保险杠或大灯下方的位置。不过，这两个流派都有较为明显的劣势，比如安装在车顶会影响到车身造型，安装在汽车前杠或大灯下方则面临较大的损坏以及容易被污渍遮挡的风险。那么这一轮舱内激光雷达的新品，有哪些特点？安装在舱内的方案又有哪些优劣势？

Cepton、禾赛、图达通接连出新

最早推出舱内激光雷达的是Cepton，早在2020年Cepton就宣布推出汽车级激光雷达Vista-X90，并支持在挡风玻璃后安装。Vista-X90重量不到900克，在10%的反射率下探测距离可达到200米，FOV 90°x 25°，整体尺寸为120mm 宽、110mm深、45mm高。今年3月份通用发布的Ultra Cruise智能驾驶方案就采用了激光雷达集成在挡风玻璃后的方案，供应商正是Cepton，据称Vista-X90将会在年内量产。

图源：Cepton官网4月，Cepton推出了第二代的舱内激光雷达Vista-X90 Plus，与上一代相比，Vista-X90 Plus的高度大幅降低，仅为24mm高，宽度和深度分别是120mm。在尺寸上进行了大幅优化之外，性能上保持了与上代相同的水准。上海车展前夕，禾赛科技发布了一款面向ADAS前装市场的激光雷达ET25，它的特别之处在于，机身厚度仅有25mm，相比禾赛目前的主力产品AT128薄了近一半，也与Cepton的第二代舱内激光雷达相似。那么激光雷达变薄之后，可以想象的空间就更大了，ET25的尺寸为140x 110x 25mm。在官方介绍中，ET25是专为置于前挡风玻璃后而设计的舱内激光雷达，而超薄的设计不会让其占用太多的舱内空间。在尺寸相比AT128更小的同时，ET25的性能不减反增，通过禾赛新一代的自研收发芯片，使得ET25 接收芯片灵敏度有数倍的提升。ET25在10%的反射率下探测距离可达到250米以上，相比AT128的200米有25%的提升。4月18日，图达通在上海车展上也发布了一款可用于舱内激光雷达方案中的全新前向激光雷达产品 Robin（灵雀）-E。Robin-E在10%标准反射率下探测距离达到180m，并拥有120°超广视场，尺寸仅117x 100x 44mm。可以看到，由于在安装位置对于体积的要求较高，目前初代的舱内激光雷达高度普遍相比目前量产上车的激光雷达要更低。根据禾赛科技的资料，所有集成于座舱上方的传感器都需要与挡风玻璃之间留有一定的空间，称为 Keep Out Zone (KOZ)。而传感器的厚度越大，其所需要的KOZ也越大，比如25 mm厚的ET25，与45 mm厚的其他远距激光雷达相比，其KOZ要小一半以上。因为传感器支架置于驾驶员上方，更小的KOZ能够更少地占用座舱空间，有效降低对驾驶员视野的影响。

舱内方案的优势和难度

按照目前一些搭载激光雷达车型的车主反馈，现有的两种主流方案，其实优劣势都比较突出。比如蔚来ET7、理想L9等车型，激光雷达放置在挡风玻璃上方位置，优势主要是视野更开阔，甚至可以识别到对向车道的车辆，识别范围极大。与此同时，也存在一些缺点，比如对一些低矮、或是在低速场景中距离较近的路面障碍物识别可能会存在盲区。另一方面，由于突出车身之外，对外观造型的美观度以及高速行驶风噪会产生一定影响，比如蔚来ET7在高速路况中车顶会产生一些不可忽略的风噪。还有一些车主表示，在停车安静的情况下，能听到激光雷达工作时发出一些细微的电机声音，这大概是因为激光雷达安装位置距离驾驶者过于近，并且目前车用的激光雷达比如蔚来上面的图达通falcon采用了转镜结构，在工作时会高速旋转，在隔音没有做好的情况下可能会有噪声传至座舱内。而将激光雷达安装在汽车前保险杠或者大灯下方，用户最大的诟病是磕碰概率大，维修成本高。所以，根据现有方案的优劣，大概也能够分析出激光雷达安装在挡风玻璃后的舱内方案，主要优势就是对车身外观不影响，可以降低风噪，舱内安装的方式也一定程度上降低激光雷达受外力损坏的可能性，同时可以利用前挡玻璃的雨刮器保持视野清晰。当然劣势同样存在，比如安装在舱内后，采用转镜等结构的激光雷达，电机声音会影响舱内NVH。不过，电机噪声的问题在ET25上已经被解决，根据禾赛的说法ET25在舱内运转时的噪声只有不到 25 分贝，比安静图书馆内的噪声值还要低。所以，舱内激光雷达还存在什么技术难题？很显然，当激光雷达被布置在挡风玻璃后时，发射与接收光信号的过程需要经过挡风玻璃，而挡风玻璃由于透光率的原因会导致信号衰减。因此，舱内激光雷达不仅仅要在激光雷达上作出相应的改进，还需要与汽车前挡风玻璃配合，形成一个系统方案。福耀玻璃近年申请了多项关于能够满足激光雷达信号透过率要求的车窗玻璃制备方法专利，其中一项是通过针对激光雷达等传感器位置（KOZ）处的红外通过率进行优化。

图源：禾赛科技因此，禾赛以及图达通都不约而同地在近期宣布了与福耀玻璃的合作，推进落地应用。在禾赛给出的实测效果中可以看到，与普通挡风玻璃相比，经过优化的玻璃使得激光雷达的点云效果有了质的飞跃，已经非常接近于无挡风玻璃状态下的效果。

写在最后

激光雷达的下半场，市场格局随时可能因为技术路线、成本等因素而发生翻天覆地的变化，这为目前领先的玩家带来新的挑战，需要他们持续绷紧并继续扩大规模优势的同时，也给新玩家带来了机会。而随着时间的推进，市场和应用、技术路线逐步成熟，留给新玩家的时间已经不多了。

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