車頂上、格柵處、車燈下……隨著智能汽車的普及,激光雷達解鎖了各種不同的安裝位置,但目前看到的安裝位置有個共同特點:都在車艙外。
激光雷達還能裝在哪兒?一個顯而易見的答案是:“艙內(nèi)”。
將傳感器安裝在汽車座艙內(nèi),好處非常多。
首先,激光雷達安裝在前擋風玻璃后,就與外部有了物理隔絕,有了玻璃這一層“保護”,可以免受外部環(huán)境、惡劣天氣的干擾,比如激光雷達視窗上的塵土、雨雪都可以通過雨刮器進行清潔清理,無需額外的清洗裝備。同時當車輛發(fā)生剮蹭時,也不容易撞壞激光雷達。
而且,由于被“隱藏”在車內(nèi),激光雷達還不會影響車的外形,車身完全可以保持原有的流暢度,不影響車身設計的風阻。
激光雷達裝在艙內(nèi)示意圖
艙內(nèi)、艙外看似僅一片玻璃之隔,到底有什么區(qū)別?
今天我們就來好好聊聊艙內(nèi)激光雷達的這片“專屬”玻璃。
眾所周知,太陽中的紅外光大量照入會很容易讓車內(nèi)溫度升高,因此為了更舒適的乘客體驗以及減少使用空調(diào)的節(jié)能考慮,汽車擋風玻璃往往會采用特殊涂層將紅外光在玻璃表面反射出去,以達到隔熱的效果。
汽車普通隔熱玻璃阻隔紅外光示意圖
但通過往期科普,我們知道激光雷達是通過主動發(fā)射和接收紅外激光進行環(huán)境感知。這樣一來,激光雷達工作時發(fā)出的紅外激光,經(jīng)過汽車玻璃一出一進兩次反射吸收,被探測到的光束將大幅減少,這將極大影響感知效果。
矛盾來了:為了隔熱,汽車玻璃需要隔絕紅外光,但是紅外光正是激光雷達感知的關鍵。
具體影響會有多大呢?
經(jīng)過測試,一束水平方向的紅外激光往返透過普通隔熱前擋玻璃后,信號將衰減 90%1之多。實測顯示,假如一個激光雷達的原始測遠能力是 250 米,裝在普通隔熱玻璃后,光束測遠能力將不足 60 米2,也就意味著,相同距離下,激光雷達原本強大的性能會被普通前擋玻璃嚴重削弱,光束成像分辨率急劇下降。
普通隔熱前擋玻璃對激光雷達成像分辨率的影響
“破局”的關鍵是想辦法將玻璃升級為“紅外增透玻璃”,也就是增加紅外光透過率,減少信號衰減。
在解決這個難點上,禾賽科技和福耀集團一拍即合。福耀集團是國內(nèi)最具規(guī)模、技術水平最高、出口量最大的汽車玻璃生產(chǎn)供應商,針對禾賽 ET25 的激光波段研發(fā)設計了特制紅外增透玻璃,目前成功通過改善生產(chǎn)工藝、改變玻璃組合結構等方式,將激光雷達特征波段的紅外激光透過率最高提升 3 倍3,在該領域填補了國內(nèi)市場的空白,并進行了相關專利的布局。
艙內(nèi)激光雷達特制紅外增透玻璃示意
(圖源:福耀集團)
“升級”后的擋風玻璃,讓安裝在車艙內(nèi)的激光雷達性能“不打折扣”。經(jīng)過實測,現(xiàn)階段的擋風玻璃后的激光雷達感知已非常出色。
在實際應用時,并非需要將整塊汽車前擋玻璃全部升級為“紅外增透玻璃”,只需將影響激光雷達探測的KOZ (Keep Out Zone)區(qū)域進行特殊處理,其他區(qū)域維持原有玻璃材質(zhì)即可,兼顧了“隔熱需求”和“激光雷達感知需求”。
特殊處理的 KOZ 區(qū)域示意
通過與福耀集團的強強聯(lián)手,禾賽成功解決了擋風玻璃信號衰減難題,可以為車企提供一整套可落地量產(chǎn)的艙內(nèi)集成激光雷達解決方案,滿足汽車廠商對高清感知與車身美觀流暢的極致需求。
ET25 的發(fā)布為激光雷達行業(yè)注入了新的活力。艙內(nèi)和艙外都是可選的車載激光雷達安裝方式,車企可以根據(jù)產(chǎn)品性能和外觀設計進行搭配。對于消費者而言,除了黑科技感拉滿的艙外安裝方式,現(xiàn)在又多了一種外形更流暢的艙內(nèi)安裝方式,選擇也更加豐富了。
審核編輯 :李倩
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原文標題:Lidar 輕科普 | 紅外超透玻璃,解密讓激光雷達入艙的"黑科技"
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