激光雷达藏进车身，为何没有想象中简单？

2025年上海车展，凯迪拉克VISTIQ展示了一种新的激光雷达布置方式，传感器被安装在前挡风玻璃后方，不再像传统车顶方案那样明显凸出车身。

这套方案采用福耀智眸前挡玻璃，搭载禾赛AT系列激光雷达。

对于希望兼顾车身造型与传感器布置的智能汽车来说，这无疑是提供了另一种选择。

但传感器的位置变了，技术难题也随之而来，激光雷达需要向外发射激光，再接收目标反射回来的信号。

当前面多了一层玻璃，光线还能正常通过吗？隐藏之后，探测距离和点云质量又能否满足要求？

01

为什么激光雷达不能直接藏进车身？

要理解隐藏式集成的难点，需要先弄清楚激光雷达的工作原理。

车载激光雷达通过发射激光，并接收目标反射回来的光信号，测量目标与传感器之间的距离。结合扫描方向等信息，系统可以构建周围环境的三维点云，为车辆识别障碍物、估计空间位置提供依据。

这意味着，激光雷达的工作效果不仅取决于内部的激光发射、接收和扫描系统，也取决于光线从传感器到外部环境、再返回传感器的整个传播过程。

如果在传感器前面增加一块玻璃或车身饰板，光信号就可能受到影响。

材料对特定波长激光的吸收、表面反射和散射，都可能削弱有效回波；如果产生额外的反射光或杂散光，也可能干扰接收系统。

此外，前挡玻璃一般是曲面且有一定厚度，激光斜入射时会发生折射，导致扫描角度偏转、视场畸变和点云角度误差；不同入射角下折射程度不同，还会让标定和畸变补偿更复杂。

汽车前挡风玻璃还需要兼顾隔热等功能。

部分产品采用红外反射镀膜，但这类设计与激光雷达希望特定波长的红外激光高效通过的需求并不完全一致。

因此，隐藏式激光雷达不是将传感器放到玻璃后面就可以了。

玻璃与传感器必须作为一个整体进行设计，既要满足汽车玻璃的使用要求，也要保证激光雷达获得足够的有效回波。

02

前挡玻璃

需要为激光雷达做哪些改变？

既然普通隔热玻璃可能影响信号，那就不能仅依靠提升激光雷达自身的发射功率或接收灵敏度来解决问题，还需要改善玻璃在相应激光波长下的光学性能。

禾赛与福耀合作开发的ET25配套玻璃，就是很好的一个案例。

根据相关技术资料，定制玻璃针对激光雷达的工作波长进行了优化，在特定测试条件下，其红外激光透射率最高可达到普通隔热玻璃的3倍。

这里需要注意，透射率提升3倍，并不是说激光雷达的探测距离也能提升3倍。

透射率、接收信号强度和最终探测距离之间并非简单的线性关系，实际表现还会受到目标反射率、入射角度、环境条件以及传感器自身性能等因素影响。

另外，也不一定要对整块前挡玻璃进行专门处理。

禾赛介绍的方案可以针对激光雷达光束穿过的特定区域进行处理，在改善激光信号透射条件的同时，兼顾玻璃的隔热需求。

透光率也不是唯一指标。

激光雷达发射的光束和接收的回波都要经过玻璃，玻璃的曲率、夹层结构、安装角度和局部光学特性，都可能影响光线传播及回波接收。

因此，专用玻璃不仅要尽量减少信号损耗，也需要配合传感器的光路设计，验证不同视场方向上的测距和角度测量表现。

只有将透射性能与光学几何特性一并考虑，才能判断隐藏式集成是否真正满足感知要求。

03

除了玻璃

传感器本身还要解决什么问题？

即使解决了玻璃的透光问题，舱内隐藏式激光雷达仍会面临体积、视场和热管理等问题。

以体积为例，传感器不仅要放得进去，还不能过多占用驾驶员头部空间或遮挡前方视野。

特别是前挡风玻璃上沿附近，摄像头、后视镜及其他传感器也可能集中布置，留给激光雷达的空间并不宽裕。

除了凯迪拉克VISTIQ的整车集成案例，禾赛ET25也能帮助我们理解舱内激光雷达的技术要求。

这是一款专门面向前挡风玻璃后方安装设计的产品，机身高度为25毫米。

根据禾赛公布的产品资料，ET25针对10%反射率目标的测距能力在无遮挡条件下超过250米，安装于其配套专用挡风玻璃后方时可达225米。

这数据说明，舱内集成并不意味着无法满足远距离探测需求。

不过，这些数据仍属于厂商公布的特定条件下的产品指标，不能直接推广为所有隐藏式激光雷达的性能水平，也不能理解为车辆在任何天气和道路条件下都能稳定探测到相同距离。

激光雷达体积压缩本身也存在着技术取舍。

光学口径、内部光路、扫描机构和接收系统都受到空间限制，结构越紧凑，越需要在有限空间内兼顾有效光学口径、探测性能和热管理。

此外时，传感器进入座舱后，其工作温度和振动环境也需要满足整车要求。

车辆经历高温、低温和长时间运行后，系统仍需保持稳定工作。

安装支架、外壳和车身连接部位的设计，也会影响传感器的振动传递和机械稳定性，进而关系到整套系统在车辆长期使用中的可靠性。

因此，隐藏式集成不是单纯追求一个更薄的外壳，而是要让光学、机械、热管理和整车布置同时满足要求。

04

隐藏式激光雷达

会成为未来主流吗？

从整车设计角度看，隐藏式激光雷达确实很有吸引力。

传感器不再明显凸出车身，可以减少外露部件对造型的限制。对于舱内方案而言，前挡风玻璃还可以借助雨刮系统清理部分污物，降低传感器直接受到外部污染和物理损伤的风险。

但这些优势并不是说所有车型都适合采用同一种集成方式。

外置方案不需要让激光信号穿过前挡风玻璃，在光学设计和安装位置方面具有不同的自由度；隐藏式方案则需要额外解决玻璃选材、光学处理、座舱空间和内部散热等问题。

不同安装位置对应着不同的工程约束。

车顶布置具有较高的观察位置，但需要兼顾外观、气动性能和外部防护；前挡风玻璃后方的方案可以减少外露硬件，却受到玻璃光学特性和安装空间的限制；保险杠等低位位置则需要关注车身遮挡、近地面视场以及污损风险。

具体方案能否满足要求，还要结合传感器视场、安装姿态和整车验证结果判断。

车企最终选择哪种路线，更要看车型定位、感知性能要求、车身造型、制造成本和供应链条件。

对于不同的激光雷达产品，适合的安装位置也可能不同。

现阶段，激光雷达正在从一个相对独立的外部硬件，逐渐成为需要与车身、玻璃和整车电子系统共同设计的部件。

当传感器开始融入车身，研发工作就不再只是把激光雷达做得更小、探测得更远，还要考虑它如何与汽车的其他系统共同工作，并在真实使用环境中长期保持稳定。