通用全新自動駕駛方案出爐，激光雷達安裝在擋風玻璃后方會是最佳選擇？

電子發燒友網報道（文/梁浩斌）最近又有多款搭載激光雷達的新車型上市，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N7、極狐阿爾法S6等，都將會搭載激光雷達上市。

想起去年上半年，激光雷達還是剛剛開始在量產車型上大規模應用時，業界還曾對激光雷達安裝的位置有所爭議。轉眼間，在過去一年中，僅國內搭載激光雷達的車型全年交付量已經超過10萬輛。與此同時，各家采用的方案也逐漸固定，基本上分為兩個主要流派，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。

在最近通用汽車公布的下一代Ultra Cruise自動駕駛系統中，概念圖顯示激光雷達將會安裝在擋風玻璃之內，大概位于后視鏡的位置，這很可能是首個將激光雷達安裝在擋風玻璃后的自動駕駛傳感器量產方案。

激光雷達在擋風玻璃后方會是最佳選擇嗎？

按照目前一些搭載激光雷達車型的車主反饋，現有的兩種主流方案，其實優劣勢都比較突出。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。

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生一定影響，比如蔚來ET7在高速路況中車頂會產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采用了轉鏡結構，在工作時會高速旋轉，在隔音沒有做好的情況下可能會有噪聲傳至座艙內。

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。在日常行駛過程中，即使是出現了輕微的碰撞事故，都有可能損壞位于車前杠的激光雷達，同時車前杠也是最容易受到碰撞的區域。此前有車主曬出小鵬P5的激光雷達更換費用，一顆價格高達9000元，并且還需要重新做傳感器標定等工序，工時費也并不是一個小數目。

當然，一般來說在車頭兩側各安裝一枚激光雷達，也有一定的實際優勢，比如對近距離低矮障礙物的識別更加精準，對車前方識別的視場角更廣等。

那么如果從損壞概率和識別范圍來說，安裝在擋風玻璃后的激光雷達或許可以平衡以上兩種方案的優缺點。首先安裝在車內后，激光雷達受外力損壞的概率會更??；與此同時相比于安裝在車頂的激光雷達，高度僅稍微降低，視野損失不大；另外激光雷達安裝在車外容易受到灰塵、泥土等遮擋，而安裝在擋風玻璃后可以借助雨刮器來及時清理污漬。

不過，同樣能夠想象到激光雷達在擋風玻璃后會出現另外一些問題，包括電機噪音、散熱等?；蛟S這些問題能夠通過激光雷達的技術路線迭代來解決，比如采用純固態激光雷達等。

現實應用問題，已經有解決方法

如果通用Ultra Cruise的激光雷達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玻璃的信號通過性問題。汽車前擋風玻璃通常為夾層玻璃，其包括外玻璃板、熱塑性中間層和內玻璃板，多功能攝像頭或激光雷達安裝在內玻璃板的內表面上時，信號數據需要穿過外玻璃板、熱塑性中間層和內玻璃板才能被多功能攝像頭或激光雷達接收，由于玻璃本身和熱塑性中間層（例如PVB）均會吸收紅外線，對于905nm激光雷達、1550nm激光雷達和780-1200nm紅外相機來說，傳統夾層玻璃會阻礙激光雷達和紅外相機的信號數據透過，從而影響激光雷達和紅外相機的正常工作，實際適配效果不理想。

不過這個問題似乎也已經有解決方案了，福耀玻璃近年申請了多項關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處的紅外通過率進行優化，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%，使夾層玻璃整體對激光雷達或紅外相機的信號數據的90%以上的高透過率。

圖源：國家專利檢索，公開號CN115519981A

在內玻璃板2上開設至少一個安裝通孔23，在所述安裝通孔23內固定有紅外線增透填充塊4，所述紅外線增透填充塊4對780～1650nm波長的紅外線的透過率大于或等于90%，最高可以達到96%以上。激光雷達和/或紅外相機則安裝在第四表面即圖示22的位置，并對準紅外線增透填充塊4設置，這樣就避免了內玻璃板2阻礙激光雷達和紅外相機的信號數據的傳輸，能夠提高激光雷達和紅外相機的使用精準度和探測范圍，能夠保留目視區域的優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技術是否可以實現量產，但相信隨著市場需求的推進，通用Ultra Cruise能夠大規模使用后，這種激光雷達的安裝方案或許也會得到更多的汽車廠商選擇。