汽車電子是繼消費(fèi)電子、智能手機(jī)之后，最有可能爆發(fā)的市場(chǎng)之一。一些初創(chuàng)公司瞄準(zhǔn)這個(gè)市場(chǎng)，帶來了不同以往的產(chǎn)品，獲得了業(yè)界的許多關(guān)注。近日由中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)、芯原控股主辦的青城山中國(guó)IC生態(tài)高峰論壇，論壇的主題即是圍繞智慧汽車，數(shù)家優(yōu)秀的初創(chuàng)公司在此展露頭角。

3D光能：曲面透明太陽(yáng)能汽車天窗

汽車的全景天窗不僅美觀，還可做為太陽(yáng)能板發(fā)電。這家公司據(jù)稱是目前世界上唯一一家生產(chǎn)曲面透明太陽(yáng)能板用于汽車天窗的初創(chuàng)企業(yè)。

3D光能技術(shù)有限公司CEO汪浩介紹，我們使用了一個(gè)環(huán)保的硅基薄膜的太陽(yáng)能技術(shù)，既能保持透明度又能發(fā)電。透明太陽(yáng)能天窗解決了以往太陽(yáng)能天窗不透明的問題，在過去三年這項(xiàng)產(chǎn)品已通過整車廠的認(rèn)證并開始量產(chǎn)，得到了歐洲和本土汽車品牌的大力支持。在歐洲、美國(guó)、中國(guó)進(jìn)行多項(xiàng)安全、環(huán)保、可靠性以及環(huán)境等試驗(yàn)，產(chǎn)品的壽命高達(dá)二三十年，遠(yuǎn)超汽車要求。

3D光能技術(shù)有限公司CEO汪浩

目前太陽(yáng)能的使用主要有兩個(gè)方向，一是汽車動(dòng)力，以漢能太陽(yáng)能公司為代表，制造太陽(yáng)能汽車，用太陽(yáng)能作為動(dòng)力。汪浩認(rèn)為目前太陽(yáng)能的成本和產(chǎn)出要完全解決汽車動(dòng)力問題，還有一定的障礙。

另一個(gè)方向是作為補(bǔ)充能源，例如解決幾公里的動(dòng)力問題，補(bǔ)充充電、維持低電頻電池保養(yǎng)、降低排放等會(huì)有很多應(yīng)用場(chǎng)景。例如改善車內(nèi)的空氣循環(huán)，汪浩解析，汽車經(jīng)過太陽(yáng)暴曬后會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)空氣循環(huán)，剛曬過的汽車一開門，人體感受非常熱，實(shí)測(cè)溫度大概是75-80度，但如果在正午時(shí)，使用天窗進(jìn)行空氣循環(huán)可以降到50度以內(nèi)，這樣不僅提高舒適度，同時(shí)對(duì)車內(nèi)電器的考驗(yàn)降低，汽車內(nèi)飾產(chǎn)生的污染也會(huì)降低。

再比如，利用太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)冰箱，在汽車停止時(shí)利用太陽(yáng)能發(fā)電，另外還可維持安防系統(tǒng)、清潔系統(tǒng)的用電補(bǔ)給等

馭勢(shì)科技：如何做適合中國(guó)交通狀況的L4級(jí)無人駕駛

谷歌的Waymo已經(jīng)進(jìn)行了600多萬公里的路測(cè)，但到做到無人駕駛這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。在國(guó)外，Waymo的路測(cè)一般人少車少，如果在中國(guó)，人、車輛、自行車混合的場(chǎng)景，在復(fù)雜的道路交通情況下例如北京的五道口、重慶的黃角樹立交橋（設(shè)有100多個(gè)出入口），如何做無人駕駛的測(cè)試？同時(shí)，出于數(shù)據(jù)安全的考慮，國(guó)際車廠要實(shí)測(cè)中國(guó)交通環(huán)境下的無人駕駛，必須在本土建立研發(fā)力量?，F(xiàn)在，基于中國(guó)道路情景的L4級(jí)無人駕駛方案，有一家2016年才成立的中國(guó)初創(chuàng)公司馭勢(shì)科技進(jìn)行研發(fā)。

馭勢(shì)科技創(chuàng)始人CEO吳甘沙分析，根據(jù)演算，要證明無人駕駛技術(shù)比人開得安全需要路測(cè)110億英里，這幾乎是不可能完成的任務(wù)，因此需要通過模擬仿真來進(jìn)行。馭勢(shì)科技的思路是通過建立照片級(jí)真實(shí)度的模擬仿真環(huán)境，運(yùn)用攝像頭、雷達(dá)、超聲波、定位等技術(shù)，同時(shí)車輛的運(yùn)動(dòng)，環(huán)境天氣、光照條件、車的不同狀態(tài)進(jìn)行模擬，再利用云計(jì)算，在模擬器里進(jìn)行路測(cè)。

馭勢(shì)科技創(chuàng)始人CEO吳甘沙

不過，在開放環(huán)境的L4級(jí)自動(dòng)駕駛商用化之前，除了大量的模擬路測(cè)，封閉式的商業(yè)化應(yīng)用已經(jīng)先行。吳甘沙認(rèn)為L4級(jí)無人駕駛有三個(gè)維度，可靠安全性、舒適度和社會(huì)性。無人駕駛的物流應(yīng)用對(duì)舒適性無要求，馭勢(shì)科技首先從物流場(chǎng)景切入，已經(jīng)與國(guó)際最大貨運(yùn)機(jī)場(chǎng)拖送行李、貨物，與整機(jī)廠合作拖運(yùn)物料。

另一個(gè)新的應(yīng)用場(chǎng)景是自動(dòng)代客泊車。在地下停車場(chǎng)，非常狹窄的車道進(jìn)行測(cè)試，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)泊車功能。他還還與分時(shí)租賃的運(yùn)營(yíng)商合作，用于自動(dòng)借車、還車，編隊(duì)的調(diào)度等，該產(chǎn)品通過視覺系統(tǒng)進(jìn)行，已達(dá)到可量產(chǎn)狀態(tài)。

基于視覺定位技術(shù)的地下停車場(chǎng)無人駕駛方案，可以做到20次泊車的誤差在7厘米，高精度確保很小的停車位都能停車，從而最大效率地利用停車場(chǎng)的空間。目前處于接近量產(chǎn)狀態(tài)。據(jù)介紹，馭勢(shì)科技開發(fā)了ALL IN ONE的控制器，操控整個(gè)系統(tǒng)。控制器里跑兩套算法，在停車場(chǎng)內(nèi)部一套算法，一旦車輛行駛在開放道路，啟用另一套算法從而得到大量的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。

愛萊達(dá)：新型相干連續(xù)波車載激光雷達(dá)

杭州愛萊達(dá)科技成立于2017年7月，今年1月獲得百度風(fēng)投和華東的聯(lián)合投資，公司團(tuán)隊(duì)主要來自于中科院和美國(guó)麻省理工學(xué)院。核心業(yè)務(wù)主要是兩塊，一個(gè)是相干激光雷達(dá)，基于FMCW技術(shù)，另一個(gè)是遠(yuǎn)距離聲音激光偵聽雷達(dá)。

愛萊達(dá)科技有限公司總經(jīng)理潘衛(wèi)清介紹，從無人駕駛到高精度地圖，各種應(yīng)用目前使用的多為TOF方案，這種方案相對(duì)成熟，開發(fā)周期短。不過針對(duì)無人駕駛，雷達(dá)面臨的問題是抗干擾，現(xiàn)在的激光雷達(dá)因?yàn)椴捎脧?qiáng)光直接探測(cè)，對(duì)所有進(jìn)入探測(cè)器的光都響應(yīng)，如果這個(gè)雷達(dá)在工作時(shí)面向陽(yáng)光，容易受到陽(yáng)光的影響，具有安全隱患。若在商用環(huán)境下大量的車都用雷達(dá)掃描，雷達(dá)無法識(shí)別脈沖來自于哪輛車，有一定的相互干擾。

杭州愛萊達(dá)科技有限公司總經(jīng)理潘衛(wèi)清 

“如果用同波段的強(qiáng)光源進(jìn)行惡意破壞時(shí)，可能造成汽車失靈。另外探測(cè)距離也受到限制，就像人在晚上開車時(shí)，開近光燈速度上不去，開遠(yuǎn)光燈才開得快。激光雷達(dá)距離近速度跟不上，太遠(yuǎn)要考慮人眼的安全顯示，發(fā)射的光率不能太高。因此一般采用了200米的探測(cè)距離。還有，若用OPA方案做成固態(tài)的雷達(dá)，對(duì)雷達(dá)、主機(jī)有要求，掃描的出光孔徑要很小，這個(gè)過程雷達(dá)形成一定的損耗，并進(jìn)一步縮短TOF雷達(dá)的探測(cè)距離，并且它沒辦法做到全天候工作。”

相干激光雷達(dá)的研發(fā)正是為了尋求新的方案解決這些問題。由光源、耦合器、上位機(jī)組成，通過光學(xué)的混頻探測(cè)得到發(fā)射和接收頻率的差，頻率轉(zhuǎn)換后換算出距離。關(guān)鍵技術(shù)在于激光調(diào)頻技術(shù)，收發(fā)光學(xué)技術(shù)，相干接收技術(shù)，信號(hào)解析算法。

第一代產(chǎn)品設(shè)計(jì)的探測(cè)距離為3公里，發(fā)射功率為50-200毫瓦時(shí)探測(cè)距離超過1公里，并可直視太陽(yáng)光工作，不受任何光的干擾。速度的測(cè)量精度為0.1米/秒，掃描深度跨度遠(yuǎn)，例如對(duì)200米距離房屋的掃描得到非常清晰的結(jié)果，對(duì)一幢電力大廈的掃描對(duì)其500米后另一個(gè)目標(biāo)都可進(jìn)行掃描，距離達(dá)到1公里。

加特蘭：基于CMOS的毫米波雷達(dá)

早期采用砷化鎵GaAs工藝的毫米波雷達(dá)造價(jià)高昂，功能集成度低，應(yīng)用不多。2009年開始鍺硅SiGe工藝的毫米波雷達(dá)的集成度大幅提升，被廣泛應(yīng)用，為了適應(yīng)智能駕駛以及無人駕駛的到來，加特蘭微電子CEO陳嘉澍表示，唯一的半導(dǎo)體工藝改變將發(fā)生在CMOS工藝，它將極大的降低毫米波雷達(dá)的成本。“如果以GaAs工藝的毫米波雷達(dá)造價(jià)為100美元，那么CMOS工藝的降到30美元以內(nèi)，成本下降的幅度非常驚人。”

加特蘭微電子CEO陳嘉澍

除了降低成本之外，集成度也得到提升。陳嘉澍分析，起初GaAs的設(shè)計(jì)與布局非常復(fù)雜，后來得到大幅改進(jìn)，單晶片簡(jiǎn)潔且小型化，但這種工藝不具備高頻率工作，例如同樣在77GHz的頻率，采用同樣的工藝節(jié)點(diǎn)，SiGe更容易實(shí)現(xiàn)高頻率。隨著晶體管每?jī)赡攴?，?span lang="EN-US" style="box-sizing: border-box; margin: 0px; padding: 0px; font-size: 14px;">40nm開始最先進(jìn)的CMOS工藝已經(jīng)超過SiGe能夠應(yīng)用于這種電路設(shè)計(jì)。

目前，CMOS工藝已經(jīng)用于通信芯片，連接芯片以及微處理器，年出貨量達(dá)到1億顆，SiGe工藝用于77GHz毫米波雷達(dá)、24GHz工業(yè)雷達(dá)等出貨量達(dá)千萬。隨著CMOS工藝的毫米波雷達(dá)成為可能，未來有望得到大量的普及。

加特蘭微電子主創(chuàng)團(tuán)隊(duì)來自于加州伯克利大學(xué)和谷歌，經(jīng)過三四年的研發(fā)，2017年量產(chǎn)全球第一顆77GHz收發(fā)單芯片，也是目前唯一一個(gè)面向汽車行業(yè)可批量供應(yīng)該產(chǎn)品的公司，完全符合ACQ100認(rèn)證。

該芯片集成發(fā)射接收和調(diào)頻，以及集成了包括溫度計(jì)、探測(cè)器、自檢功能。“可以用簡(jiǎn)單的數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)波形，適應(yīng)現(xiàn)在主流的頻段。同時(shí)還將芯片的功耗降到最低，整體功耗降到650毫瓦，對(duì)比GaAe工藝三顆芯片功耗為2瓦，我們這款產(chǎn)品的功耗達(dá)到將近1/3。目前毫米波雷達(dá)之所以那么笨重，很大一部分就是它的散熱結(jié)構(gòu)，如果能將散熱結(jié)構(gòu)縮減甚至是去除，對(duì)它的小型化非常有利。我們正在研發(fā)的產(chǎn)品整體只有半個(gè)名片大小。”