會(huì)議干貨十足，觀眾頻頻拍照
激光雷達(dá)系統(tǒng)的發(fā)展受制于核心技術(shù)和元器件的商業(yè)化狀態(tài)，在下半場(chǎng)研討會(huì)上，車載SoC芯片“獨(dú)角獸”地平線、國(guó)際首家通過車規(guī)的ToF 傳感器供應(yīng)商邁來芯、光電器件行業(yè)標(biāo)桿濱松、MEMS微振鏡創(chuàng)業(yè)企業(yè)知微傳感和Opus Microsystems、躋身全球領(lǐng)先ToF傳感器供應(yīng)商的國(guó)內(nèi)初創(chuàng)企業(yè)炬佑智能、拿下威馬3000多萬量產(chǎn)訂單的極魚科技以及國(guó)內(nèi)知名光電研究機(jī)構(gòu)上海技物所為激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)提交了各自的2018年成績(jī)單！
1． 地平線《自動(dòng)駕駛計(jì)算大腦——高性能車載SoC芯片》
地平線以領(lǐng)先的處理器為核心，為自動(dòng)駕駛提供高性能、低功耗、低成本的視覺環(huán)境感知解決方案，也是目前中國(guó)唯一一家在全球四大汽車市場(chǎng)（美國(guó)、德國(guó)、日本和中國(guó)）都與頂級(jí)Tier 1和OEM（整車廠）建立合作關(guān)系的智能駕駛創(chuàng)業(yè)公司。地平線業(yè)務(wù)總監(jiān)樊慶元先生在介紹地平線基本情況后，重點(diǎn)講解了高性能車載SoC芯片的技術(shù)及應(yīng)用。
樊慶元先生談到無論是自動(dòng)駕駛、ADAS還是車聯(lián)網(wǎng)、車載娛樂系統(tǒng)等，算力不足、門檻高、性能要求高、成本高、功耗高、編程難度大等問題都亟待解決。地平線與谷歌先后提出了BPU架構(gòu)芯片和TPU架構(gòu)芯片，配合各自的Hugo和TensorFlow軟件系統(tǒng)，軟硬件深度融合優(yōu)化，軟硬一體打造生態(tài)系統(tǒng)。
自動(dòng)駕駛處理器需要設(shè)計(jì)專用處理器
在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的車內(nèi)監(jiān)控方面，基于全球領(lǐng)先的“征程1.0”嵌入式視覺處理器，地平線為客戶提供一套完整的駕駛員行為檢測(cè)系統(tǒng)，可用于支持駕駛員身份認(rèn)證、駕駛員安全行為檢測(cè)和預(yù)警功能，如駕駛員疲勞、左顧右盼、低頭、抽煙、接打電話等危險(xiǎn)行為。而車外方面，地平線提供視覺環(huán)境感知方案，預(yù)測(cè)車輛、行人、車道線、紅綠燈、交通標(biāo)志等跟蹤識(shí)別和屬性重建，并結(jié)合地圖服務(wù)和定位信息提供決策規(guī)劃控制。
2． 邁來芯《邁來芯QVGA ToF傳感器在汽車上的應(yīng)用及解決方案》
邁來芯現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用工程師劉志華先生首先介紹了1988年成立于比利時(shí)的邁來芯（Melexis）經(jīng)歷30多年的發(fā)展，已經(jīng)躋身全球五大頂級(jí)汽車半導(dǎo)體傳感器供應(yīng)商之列。如今，全球生產(chǎn)的每輛新車平均搭載10顆邁來芯的芯片。
邁來芯從2014年開始研發(fā)汽車ToF傳感器，以緊湊的設(shè)計(jì)、支持片上（on－chip）診斷、關(guān)注系統(tǒng)成本、工作溫度范圍廣（－40 °C ～105°C）等優(yōu)勢(shì)，成為全球首家通過車規(guī)的ToF傳感器供應(yīng)商。目前已開發(fā)出兩代ToF傳感器，第三代產(chǎn)品將于2019年推出。
邁來芯的ToF傳感器迭代情況
劉志華先生向在場(chǎng)觀眾重點(diǎn)展示了邁來芯剛在2018年11月推出的第二代ToF傳感器。全新的MLX75024 ToF QVGA傳感器靈敏度提升了一倍，同時(shí)分辨率（320像素x 240像素）和環(huán)境光耐受能力仍保持原有的行業(yè)領(lǐng)先水平。該傳感器支持在較低亮度下運(yùn)行或?qū)⑺枵彰鞴β式档椭辽?0％，耗電量降低50％，而系統(tǒng)效率卻得到進(jìn)一步提升。在低光照條件下和一米距離外的SNR提升了兩倍。該傳感器還集成了片上溫度傳感器，可以降低系統(tǒng)尺寸和成本。為支持最新的MLX75024 QVGA ToF傳感器，Melexis專門開發(fā)的MLX75123BA ToF配套芯片，相比上一代配套芯片其前端噪聲情況改善了三倍。此外，使用一顆MLX75123BA可同時(shí)為兩顆MLX75024傳感器提供支持，進(jìn)一步降低了系統(tǒng)成本、復(fù)雜性以及雙ToF攝像頭的整體尺寸。這款產(chǎn)品將在2019年進(jìn)入量產(chǎn)。
邁來芯第二代ToF傳感器與第一代ToF傳感器的性能對(duì)比（模組級(jí)）
3． 濱松《面向自動(dòng)駕駛用激光雷達(dá)的核心半導(dǎo)體器件》
濱松作為光探測(cè)器及光源（激光器）的領(lǐng)導(dǎo)廠商，對(duì)自動(dòng)駕駛所需的高性能激光雷達(dá)也做了大量的前期調(diào)研。鮑澤宇先生談到，這一年市場(chǎng)對(duì)激光雷達(dá)所需核心元器件的可靠性要求越來越高，正說明了車載激光雷達(dá)落地的腳步已經(jīng)臨近。雖然近年來，國(guó)外權(quán)威機(jī)構(gòu)Garnter對(duì)自動(dòng)駕駛成熟期的預(yù)測(cè)是超過十年，但濱松看到滴滴出行、Uber等人們身邊的出行平臺(tái)會(huì)的快速發(fā)展將促進(jìn)該領(lǐng)域的激光雷達(dá)更早落地。
濱松推出的光探測(cè)器及激光器可滿足不同技術(shù)激光雷達(dá)的要求。其中，面向自動(dòng)駕駛激光雷達(dá)的激光器，濱松的主要策略是研發(fā)高效率、高功率、高可靠性封裝、長(zhǎng)波長(zhǎng)的高性能激光器。同時(shí)，鮑澤宇先生在研討會(huì)上向觀眾重點(diǎn)介紹了濱松新發(fā)布的兩款光電探測(cè)器：（1）Si APD（S14645－02／05），其工作溫度范圍擴(kuò)大為－30°C ～100°C，擊穿電壓為155～195V，暗電流降低至0.01nA；（2）InGaAs APD（G14858－0020A），暗電流從現(xiàn)有產(chǎn)品的150nA降低至25nA，同時(shí)信噪比大大提升。
濱松Si APD新品S14645－02／05的參數(shù)情況
濱松InGaAs APD新品G14858－0020A的參數(shù)情況
4． 知微傳感《MEMS微振鏡——在混合固態(tài)激光雷達(dá)領(lǐng)域從“不為所知”到“落地開花”》
知微傳感是國(guó)內(nèi)首家實(shí)現(xiàn)MEMS微振鏡在激光雷達(dá)方面批量落地應(yīng)用的企業(yè)，可為客戶提供微振鏡應(yīng)用全套解決方案。何偉先生介紹了MEMS激光雷達(dá)相比Flash激光雷達(dá)的優(yōu)勢(shì)：角度可控制且不易受光源功率的限制。
不同激光雷達(dá)技術(shù)比較
何偉先生為大家分析了采用2D MEMS微振鏡和1D MEMS微振鏡的激光雷達(dá)的差異?？傮w來講，MEMS微振鏡的頻率與鏡面直徑成反比，為了保證足夠的發(fā)射功率，微振鏡直徑一般大于3mm，頻率一般低于3kHz。而2D MEMS激光雷達(dá)的頻率與“幀率和線數(shù)乘積”成正比，不能同時(shí)增加幀率和線數(shù)；1D MEMS激光雷達(dá)的頻率與幀率成正比，線數(shù)與APD線陣單元數(shù)成正比，線數(shù)的增加不會(huì)影響幀率。
最后，何偉先生分別介紹了知微傳感幾款產(chǎn)品的參數(shù)及應(yīng)用：固態(tài)激光雷達(dá)的核心掃描組件MEMS掃描模組P1130、為非車載激光雷達(dá)客戶定制的大尺寸掃描模組P1112、應(yīng)用于MEMS 混合固態(tài)激光雷達(dá)的掃描模組和應(yīng)用于工業(yè)物流等場(chǎng)景的高精度3D相機(jī)Argus 100。
知微傳感提供的MEMS微振鏡掃描模組主要應(yīng)用領(lǐng)域
5． Opus Microsystems《MEMS激光雷達(dá)技術(shù)與展望》
臺(tái)灣MEMS創(chuàng)業(yè)公司Opus Microsystems成立于2003年，將于2019年在深圳設(shè)立大陸運(yùn)營(yíng)中心。Opus Microsystems是一家專注于提供激光掃描方案的專業(yè)MEMS設(shè)計(jì)公司，開發(fā)了獨(dú)立自主技術(shù)與知識(shí)產(chǎn)權(quán)的MEMS掃描芯片及其應(yīng)用方案。
Opus Microsystems提供的基于MEMS掃描芯片的智能視覺傳感方案
楊光宇先生為在場(chǎng)觀眾簡(jiǎn)單介紹了Opus Microsystems的核心技術(shù)和主要視覺傳感方案：（1）與iPhone大小相當(dāng)?shù)腗EMS激光投影模組，無需投影鏡頭，可滿足遠(yuǎn)近距離的清晰成像；（2）基于MEMS激光投影模組的AR 廣角激光抬頭顯示器具有高光效率、廣色域、高對(duì)比度的優(yōu)點(diǎn)；（3）MEMS 3D深度傳感方案采用3DSLiM動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)光技術(shù)，形成百萬級(jí)別點(diǎn)云，實(shí)現(xiàn)亞毫米深度精度。
MEMS激光雷達(dá)具有角分辨率與幀率高的優(yōu)勢(shì)，可提供自動(dòng)駕駛車輛對(duì)較遠(yuǎn)距離物體和人的辨識(shí)能力，因此Opus Microsystems期望在2019年將其MEMS 3D深度傳感方案應(yīng)用于L4／L5級(jí)自動(dòng)駕駛車用激光雷達(dá)。楊光宇先生分享了如何選擇MEMS掃描芯片的經(jīng)驗(yàn)：（1）鏡面大小決定光束發(fā)散角，從而決定最遠(yuǎn)探測(cè)距離和角分辨率，因此需要根據(jù)實(shí)際探測(cè)距離和角分辨率綜合選擇鏡面尺寸；（2）鏡面形狀，如果要兩軸發(fā)散角一致，則鏡面X軸和Y軸的尺寸不同，Opus Microsystems提供圓形和長(zhǎng)方形的鏡面，以提升激光能量利用率；（3）對(duì)于共軸式掃描設(shè)計(jì)，掃描共振頻率與最遠(yuǎn)探測(cè)距離和角分辨率成反正，因此需要根據(jù)實(shí)際探測(cè)距離和角分辨率選擇不同的掃描共振頻率。
Opus Microsystems提供的核心MEMS掃描芯片
6． 炬佑智能《動(dòng)態(tài)ToF與系統(tǒng)應(yīng)用》
作為“微言大義”研討會(huì)的老朋友，劉洋先生的演講每次都能帶來新鮮的理念，其公司發(fā)展和產(chǎn)品研發(fā)也處于快速發(fā)展階段。炬佑智能已開發(fā)出包括分辨率為100 x 10、100 x 100、240 x 100、240 x 200、320 x 240等系列850nm和940nm ToF傳感芯片，并將推出VGA和百萬像素產(chǎn)品，同時(shí)還開發(fā)了智能3D控制芯片和智能發(fā)光發(fā)射芯片。炬佑智能也布局了模組、平臺(tái)、算法及應(yīng)用的開發(fā)，與多家國(guó)內(nèi)外業(yè)界領(lǐng)先企業(yè)有緊密合作。
炬佑智能與所有關(guān)鍵平臺(tái)進(jìn)行無縫對(duì)接，以滿足客戶的不同需求
劉洋先生談到，與靜態(tài)的CMOS圖像傳感器相比，對(duì)ToF傳感器進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制，可實(shí)現(xiàn)從3D感知到4D感知的擴(kuò)展，達(dá)到更加智能的目的：（1）ToF傳感器對(duì)光的感知過程中，會(huì)受到光路散射、物體干擾、物體遮擋等各種問題，通過對(duì)發(fā)光芯片的智能設(shè)計(jì)，配合智能算法，可以提高ToF傳感器的精度，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)控制；（2）ToF傳感器也是對(duì)紅外光的感知，因此不僅可以感知深度信息，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)人體生理信息、物體材料等信息的感知；（3）ToF傳感器具有電磁特性，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)被遮擋物體以及物體速度的感知。隨后，劉洋先生詳細(xì)介紹了炬佑智能在實(shí)現(xiàn)ToF傳感器4D感知方面所做的努力和取得的成果。
ToF傳感器實(shí)現(xiàn)從3D感知到4D感知的擴(kuò)展
7． 上海技物所《應(yīng)用于車載激光雷達(dá)的硅線性雪崩二極管》
程正喜先生的報(bào)告分為以下部分：（1）首先分析了車載激光雷達(dá)對(duì)光電探測(cè)器件提出的要求：高速和高靈敏度，線性雪崩二極管（APD）則是為數(shù)不多能滿足以上要求的器件之一；（2）行業(yè)標(biāo)桿濱松公司推出的APD采用特殊工藝，對(duì)成本要求提出了挑戰(zhàn)，上海技物所采用通用的CMOS工藝來實(shí)現(xiàn)硅APD，在8英寸晶圓上以“PN結(jié) ＋ 厚吸收區(qū)”的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，工藝控制更佳；（3）從過噪聲因子、增益穩(wěn)定性、暗電流、電容電壓特性（CV）等參數(shù)方面，與濱松的APD進(jìn)行了詳細(xì)對(duì)比。
上海技物所程正喜團(tuán)隊(duì)研發(fā)的硅線性雪崩二極管測(cè)試結(jié)果
8． 極魚科技《APA自動(dòng)泊車領(lǐng)域TOF傳感器如何替代超聲波傳感器》
極魚科技是國(guó)內(nèi)唯一正在量產(chǎn)的車規(guī)級(jí)ToF傳感器公司，已簽署威馬汽車3000萬量產(chǎn)訂單。極魚科技CEO房文新先生從“天時(shí)、地利、人和”三個(gè)方面分享了對(duì)自動(dòng)泊車領(lǐng)域ToF傳感器替代超聲波雷達(dá)的落地方案和未來發(fā)展方向。
從“天時(shí)”方面，如同手機(jī)從功能手機(jī)向智能手機(jī)的轉(zhuǎn)變，汽車行業(yè)的趨勢(shì)也將是從功能性向智能性的轉(zhuǎn)變，未來購車人群將被創(chuàng)新交互功能所吸引，而“主戰(zhàn)場(chǎng)”就在中國(guó)。同時(shí)，隨著一汽、東風(fēng)、長(zhǎng)安整合成為國(guó)汽，解除外資股比，國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展電動(dòng)車，中國(guó)新勢(shì)力汽車格局已經(jīng)形成，蔚來、威馬、小鵬已經(jīng)獲得電動(dòng)汽車領(lǐng)域的三張門票。
從“地利”方面，房文新先生用生動(dòng)的視頻分析了超聲波雷達(dá)在泊車輔助中存在的問題，并給出了ToF傳感器代替超聲波雷達(dá)的優(yōu)勢(shì)：對(duì)溫濕度不敏感，延遲時(shí)間短（8～20毫秒）測(cè)量距離大（0.1～15米）等。目前ToF傳感器與其他傳感器融合已經(jīng)有不少落地方案，如自動(dòng)泊車輔助、自動(dòng)代客泊車、園區(qū)自動(dòng)駕駛擺渡車、自動(dòng)倉庫機(jī)器人、無人掃地機(jī)、外賣／送貨機(jī)器人等，未來有望實(shí)現(xiàn)一鍵式自動(dòng)倒車入庫、自動(dòng)找車、低速（低于30km／h）自動(dòng)駕駛等應(yīng)用場(chǎng)景。
超聲波雷達(dá)的問題和痛點(diǎn)分析
“人和”方面，極魚科技已經(jīng)打通了軟硬件，擁有自研算法，推出車規(guī)級(jí)（水星一號(hào)）、消費(fèi)級(jí)（火星一號(hào)）、百元內(nèi)低價(jià)版（月球一號(hào)）等ToF模組。極魚科技跟威馬、奔馳、博世、保時(shí)捷、百度、Visa、德邦、利亞德已經(jīng)展開深度合作，以開放的態(tài)度與產(chǎn)業(yè)界展開更多深入的合作！
極魚科技的自研算法和核心硬件展示
為期一天的“第二十五屆“微言大義”研討會(huì)：激光雷達(dá)技術(shù)及應(yīng)用”圓滿落下帷幕！激光雷達(dá)技術(shù)路線的多樣性，造就了相關(guān)元器件類型的豐富多彩，汽車激光雷達(dá)生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)進(jìn)程日新月異！相信在2019年，全球激光雷達(dá)核心技術(shù)和元器件廠商將圍繞激光雷達(dá)系統(tǒng)展開更為深入的開發(fā)和合作，期待更多車規(guī)級(jí)激光雷達(dá)元器件誕生！
汽車激光雷達(dá)生態(tài)系統(tǒng) （來源：《汽車和工業(yè)應(yīng)用的激光雷達(dá)－2018版》）
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