厚度僅為 25mm，禾賽 ET25 打響「艙內(nèi)激光雷達」第一槍

第一電動大牛作者汽車之心 2023-04-20 14:40

自激光雷達上車以來，行業(yè)對于「該將其安裝在什么位置」這個問題一直沒有定論。

有人主張裝在車頂，「站得高、看得遠(yuǎn)」，卻被質(zhì)疑酷似「頭頂長包」影響顏值，且大大增加了風(fēng)阻；有人則認(rèn)為前保險杠位置更合適，但也被吐槽發(fā)生碰撞概率大，維修成本高，且往往需要兩顆搭配使用。

2022 年，理想汽車創(chuàng)始人李想、集度汽車 CEO 夏一平、小鵬汽車董事長何小鵬等新勢力話事人，還曾為此隔空展開論戰(zhàn)，結(jié)果也是各說各話，誰也沒有說服誰。

有沒有第三條路線，既能保證大視野，又能減少碰撞率，兼顧美觀性，還只用一顆？

剛剛，禾賽科技宣布做到了，通過把超薄激光雷達安裝在前擋風(fēng)玻璃后，一舉終結(jié)了這場「行業(yè)之辯」。

01、禾賽 ET25，終結(jié)激光雷達安裝位置爭議

4 月 14 日，禾賽發(fā)布最新車規(guī)級遠(yuǎn)距激光雷達——ET25，產(chǎn)品如其名，Extremely Thin，最大特點是機身極度輕薄，僅有25 mm 高，這為將其放進座艙內(nèi)，置于前擋風(fēng)玻璃后，創(chuàng)造了可能。

要知道，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。

由于傳感器支架置于駕駛員上方，這會導(dǎo)致座艙空間被占用，對駕駛員視野造成影響。

ET25 主打超薄，相比于 45 mm 厚的其他遠(yuǎn)距激光雷達例如 AT128，KOZ 小一半以上，由此能夠確保集成在擋風(fēng)玻璃后側(cè)時，不但能保證駕駛安全性，還能帶來更開闊的視野與更舒適的座艙空間。

把機身做薄還只是「前擋風(fēng)玻璃方案」的第一步。

激光雷達要進入車艙內(nèi)，新的挑戰(zhàn)隨之而來。

首先，需要面對的便是散熱問題。

與車外直接連通廣闊天地不同，汽車行駛時，駕駛艙一般處于封閉狀態(tài)，空氣不易流通，如遇高溫天氣，尤其是在經(jīng)過陽光直射暴曬后，艙內(nèi)溫度會迅速升高，如果激光雷達本身功率又過高，會帶來嚴(yán)重的散熱，影響其性能發(fā)揮。

其次，激光雷達的噪聲等也是需要解決的問題。

對于汽車而言，噪聲、振動與聲振粗糙度（NVH）是衡量其品質(zhì)的重要指標(biāo)，往往直接影響用戶的駕乘體驗。越是高端、豪華的車型，對駕駛艙內(nèi)的 NVH 指數(shù)要求就越嚴(yán)格。

功率為 12 W 與功率為 20 W 激光雷達運轉(zhuǎn)時艙內(nèi)集成位置的溫度對比

針對這些問題，禾賽對 ET25 進行了獨特設(shè)計，該產(chǎn)品功率只有12 W，散熱表現(xiàn)十分出色，即使是在酷熱的暑天，也可以長時間地在艙內(nèi)持續(xù)工作，保持高性能運轉(zhuǎn)。

此外，由于能耗低，也有助于智能汽車的節(jié)省整車的電池成本和續(xù)航成本。

噪聲方面，ET25 在艙內(nèi)運轉(zhuǎn)時只有不到25 分貝，比圖書館內(nèi)的常規(guī)噪聲值還要低，能夠達到豪華電動車品牌的駕駛艙內(nèi) NVH 要求，為用戶提供「沉浸式」的靜謐駕乘體驗。

需要指出的是，在滿足了艙內(nèi)激光雷達超薄、散熱、噪聲等必要的物理要求后，ET25 在性能上也沒有打折扣，反而更加強大：

FOV 為120° (H) x 25° (V)；
測距在無擋風(fēng)玻璃時達 250 米，擋風(fēng)玻璃后也可達 225 米；
點頻超過300 萬每秒；
最小分辨率僅為 0.05° x 0.05°，能為智能汽車帶來超高清的遠(yuǎn)距三維感知。

禾賽 CEO 李一帆介紹，這背后源于公司新一代的自研收發(fā)芯片，更先進的激光收發(fā)模塊使 ET25 接收芯片靈敏度有數(shù)倍的提升，從而針對10% 反射率的物體，將 905 nm 激光雷達的測距能力提升到250m 以上，助力智能汽車在遇到復(fù)雜路況時及時判斷風(fēng)險、做出更安全的決策。

基于禾賽以上種種設(shè)計安排，ET25 得以成功置于擋風(fēng)玻璃后側(cè)，「解鎖」了更加流暢的整體車身設(shè)計，不影響車身風(fēng)阻，讓加速體驗更絲滑。

同時，在遇到塵土、雨霧等臟污時，無需額外的清潔方案，僅借助車輛雨刮器就可以及時清理雷達視野，保證激光雷達在更多場景下能夠穩(wěn)定發(fā)揮可靠性能。

02、「前擋風(fēng)玻璃」路線漸漸興起，禾賽攜手福耀打造「秘密武器」

從時間上來說，禾賽并非是第一個提出將激光雷達安裝在前擋風(fēng)玻璃背后的玩家。

早在 2020 年 3 月，盛傳造車的蘋果曾提交了一份關(guān)于車載激光雷達設(shè)備的專利申請，該設(shè)備設(shè)計用于安裝在車輛擋風(fēng)玻璃后面，可為自動駕駛汽車提供實時 3D 視覺。

這種方案從外觀造型、風(fēng)阻系數(shù)，到維修成本都是最優(yōu)的，然而有一個問題卻無法解決：前擋風(fēng)玻璃會造成激光雷達信號衰減。

具體來說，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安裝在內(nèi)玻璃板的內(nèi)表面上時，信號數(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接收。

ET25 實測點云（最下端）

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(tǒng)夾層玻璃會阻礙激光雷達和紅外相機的信號數(shù)據(jù)透過，從而影響激光雷達和紅外相機的正常工作。

在《汽車安全玻璃》規(guī)定下，擋風(fēng)玻璃透光率只是不低于 70%，并不符合激光雷達透光率要達到85% 以上的要求。

因此，要想將激光雷達集成至艙內(nèi)，滿足對測距和分辨率的需求，還需要「秘密武器」——特制的擋風(fēng)玻璃。

2022 年 12 月，汽車玻璃供應(yīng)商巨頭福耀集團宣布成功通過改善生產(chǎn)工藝、改變玻璃組合結(jié)構(gòu)等方式，實現(xiàn)了激光雷達特征波段紅外光透過率優(yōu)化，解決曲面結(jié)構(gòu)的前擋風(fēng)玻璃會造成激光雷達信號衰減等技術(shù)難題。