電子是繼消費(fèi)電子、智能手機(jī)之后，最有可能爆發(fā)的市場之一。一些初創(chuàng)公司瞄準(zhǔn)這個市場，帶來了不同以往的產(chǎn)品，獲得了業(yè)界的許多關(guān)注。近日由中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會、芯原控股主辦的青城山中國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：曲面透明太陽能汽車天窗

汽車的全景天窗不僅美觀，還可做為太陽能板發(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，我們使用了一個環(huán)保的硅基薄膜的太陽能技術(shù)，既能保持透明度又能發(fā)電。透明太陽能天窗解決了以往太陽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、中國進(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

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

另一個方向是作為補(bǔ)充能源，例如解決幾公里的動力問題，補(bǔ)充充電、維持低電頻電池保養(yǎng)、降低排放等會有很多應(yīng)用場景。例如改善車內(nèi)的空氣循環(huán)，汪浩解析，汽車經(jīng)過太陽暴曬后會自動啟動空氣循環(huán)，剛曬過的汽車一開門，人體感受非常熱，實(shí)測溫度大概是75-80度，但如果在正午時，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，同時對車內(nèi)電器的考驗(yàn)降低，汽車內(nèi)飾產(chǎn)生的污染也會降低。

再比如，利用太陽能驅(qū)動冰箱，在汽車停止時利用太陽能發(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。

馭勢科技：如何做適合中國交通狀況的L4級無人駕駛

谷歌的Waymo已經(jīng)進(jìn)行了600多萬公里的路測，但到做到無人駕駛這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。在國外，Waymo的路測一般人少車少，如果在中國，人、車輛、自行車混合的場景，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多個出入口），如何做無人駕駛的測試？同時，出于數(shù)據(jù)安全的考慮，國際車廠要實(shí)測中國交通環(huán)境下的無人駕駛，必須在本土建立研發(fā)力量。現(xiàn)在，基于中國道路情景的L4級無人駕駛方案，有一家2016年才成立的中國初創(chuàng)公司馭勢科技進(jìn)行研發(fā)。

馭勢科技創(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。馭勢科技的思路是通過建立照片級真實(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)，同時車輛的運(yùn)動，環(huán)境天氣、光照條件、車的不同狀態(tài)進(jìn)行模擬，再利用云計算，在模擬器里進(jìn)行路測。

馭勢科技創(chuàng)始人CEO吳甘沙

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

另一個新的應(yīng)用場景是自動代客泊車。在地下停車場，非常狹窄的車道進(jìn)行測試，實(shí)現(xiàn)自動泊車功能。他還還與分時租賃的運(yùn)營商合作，用于自動借車、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的空間。目前處于接近量產(chǎn)狀態(tài)。據(jù)介紹，馭勢科技開發(fā)了ALL IN ONE的控制器，操控整個系統(tǒng)。控制器里跑兩套算法，在停車場內(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試數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。

吳甘沙認(rèn)為5年左右基本上可以具備無人駕駛進(jìn)入城市區(qū)域，但真正的大規(guī)模商用要到2030年左右。

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麻省理工學(xué)院。核心業(yè)務(wù)主要是兩塊，一個是相干激光雷達(dá)，基于FMCW技術(shù)，另一個是遠(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，這種方案相對成熟，開發(fā)周期短。不過針對無人駕駛，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，對所有進(jìn)入探測器的光都響應(yīng)，如果這個雷達(dá)在工作時面向陽光，容易受到陽光的影響，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，可能造成汽車失靈。另外探測距離也受到限制，就像人在晚上開車時，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米的探測距離。還有，若用OPA方案做成固態(tài)的雷達(dá)，對雷達(dá)、主機(jī)有要求，掃描的出光孔徑要很小，這個過程雷達(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)，信號解析算法。

第一代產(chǎn)品設(shè)計的探測距離為3公里，發(fā)射功率為50-200毫瓦時探測距離超過1公里，并可直視太陽光工作，不受任何光的干擾。速度的測量精度為0.1米/秒，掃描深度跨度遠(yuǎn)，例如對200米距離房屋的掃描得到非常清晰的結(jié)果，對一幢電力大廈的掃描對其500米后另一個目標(biāo)都可進(jìn)行掃描，距離達(dá)到1公里。

潘衛(wèi)清透露，10月份將發(fā)布一款基于MEMS掃描的激光雷達(dá)，最遠(yuǎn)工作距離超過300米，設(shè)計有三個掃描頭，掃描的速率是0.5兆/秒。明年還將進(jìn)行無人駕駛用激光雷達(dá)的芯片化研發(fā)，由硅光芯片，和由高速采集卡加FPGA算法組成的電子芯片，兩者合一再加上固態(tài)掃描器，從而實(shí)現(xiàn)體積較小的激光雷達(dá)。另一個趨勢是激光毫米波一體化解決全天候工作問題。

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)計與布局非常復(fù)雜，后來得到大幅改進(jìn)，單晶片簡潔且小型化，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。隨著晶體管每兩年翻倍，從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。

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、探測器、自檢功能。“可以用簡單的數(shù)字邏輯設(shè)計波形，適應(yīng)現(xiàn)在主流的頻段。同時還將芯片的功耗降到最低，整體功耗降到650毫瓦，對比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)品整體只有半個名片大小。”

不只芯片，加特蘭提供一整套雷達(dá)系統(tǒng)，從路測效果看對進(jìn)入雷達(dá)視野范圍內(nèi)的所有車輛都能被探測，距離、速度、方位角以及車輛大小的預(yù)估信息等。另外，加特蘭正在研發(fā)的第二代產(chǎn)品將于下半年推出。