『第二十五屆“微言大義”研討會：激光雷達(dá)技術(shù)及應(yīng)用』下半場報道

隨著激光雷達(dá)（LiDAR）進(jìn)入自動駕駛快速賽道，全球激光雷達(dá)核心技術(shù)和元器件廠商對產(chǎn)業(yè)的認(rèn)知更為深刻。2018年12月21日，麥姆斯咨詢和博聞創(chuàng)意主辦的『第二十五屆“微言大義”研討會：激光雷達(dá)技術(shù)及應(yīng)用』下半場，激光雷達(dá)核心技術(shù)和元器件廠商：地平線、邁來芯、濱松、知微傳感、Opus Microsystems、炬佑智能、極魚科技以及上海技物所向在場觀眾分享了2018年取得成果——更多核“芯”產(chǎn)品的推出和應(yīng)用項目的落地，延續(xù)上半場激光雷達(dá)廠商的精彩，將會議氣氛再度推向高潮！

會議干貨十足，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)，在下半場研討會上，車載SoC芯片“獨角獸”地平線、國際首家通過車規(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年成績單！

1. 地平線《自動駕駛計算大腦——高性能車載SoC芯片》

地平線業(yè)務(wù)總監(jiān)樊慶元先生談自動駕駛計算“大腦”面臨的問題

地平線以領(lǐng)先的處理器為核心，為自動駕駛提供高性能、低功耗、低成本的視覺環(huán)境感知解決方案，也是目前中國唯一一家在全球四大汽車市場（美國、德國、日本和中國）都與頂級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)。

自動駕駛處理器需要設(shè)計專用處理器

在自動駕駛領(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、接打電話等危險行為。而車外方面，地平線提供視覺環(huán)境感知方案，預(yù)測車輛、行人、車道線、紅綠燈、交通標(biāo)志等跟蹤識別和屬性重建，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)場應(yīng)用工程師劉志華先生介紹車用QVGA ToF傳感器

邁來芯現(xiàn)場應(yīng)用工程師劉志華先生首先介紹了1988年成立于比利時的邁來芯（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、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，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

劉志華先生向在場觀眾重點展示了邁來芯剛在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傳感器的性能對比（模組級）

3. 濱松《面向自動駕駛用激光雷達(dá)的核心半導(dǎo)體器件》

濱松資深技術(shù)工程師鮑澤宇先生剖析激光光源

濱松作為光探測器及光源（激光器）的領(lǐng)導(dǎo)廠商，對自動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，這一年市場對激光雷達(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，國外權(quán)威機(jī)構(gòu)Garnter對自動駕駛成熟期的預(yù)測是超過十年，但濱松看到滴滴出行、Uber等人們身邊的出行平臺會的快速發(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、長波長的高性能激光器。同時，鮑澤宇先生在研討會上向觀眾重點介紹了濱松新發(fā)布的兩款光電探測器：（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”》

知微傳感市場總監(jiān)何偉先生介紹掃描模組P1112的性能

知微傳感是國內(nèi)首家實現(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：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》

Opus Microsystems激光雷達(dá)專案負(fù)責(zé)人楊光宇先生介紹公司核心技術(shù)

***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)計公司，開發(fā)了獨立自主技術(shù)與知識產(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

楊光宇先生為在場觀眾簡單介紹了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、高對比度的優(yōu)點；（3）MEMS 3D深度傳感方案采用3DSLiM動態(tài)結(jié)構(gòu)光技術(shù)，形成百萬級別點云，實現(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，可提供自動駕駛車輛對較遠(yuǎn)距離物體和人的辨識能力，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級自動駕駛車用激光雷達(dá)。楊光宇先生分享了如何選擇MEMS掃描芯片的經(jīng)驗：（1）鏡面大小決定光束發(fā)散角，從而決定最遠(yuǎn)探測距離和角分辨率，因此需要根據(jù)實際探測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提供圓形和長方形的鏡面，以提升激光能量利用率；（3）對于共軸式掃描設(shè)計，掃描共振頻率與最遠(yuǎn)探測距離和角分辨率成反正，因此需要根據(jù)實際探測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《動態(tài)ToF與系統(tǒng)應(yīng)用》

炬佑智能CEO劉洋先生談動態(tài)ToF系統(tǒng)如何實現(xiàn)4D感知

作為“微言大義”研討會的老朋友，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、算法及應(yīng)用的開發(fā)，與多家國內(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)鍵平臺進(jìn)行無縫對接，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ToF傳感器進(jìn)行動態(tài)控制，可實現(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傳感器對光的感知過程中，會受到光路散射、物體干擾、物體遮擋等各種問題，通過對發(fā)光芯片的智能設(shè)計，配合智能算法，可以提高ToF傳感器的精度，實現(xiàn)動態(tài)控制；（2）ToF傳感器也是對紅外光的感知，因此不僅可以感知深度信息，還可以實現(xiàn)對人體生理信息、物體材料等信息的感知；（3）ToF傳感器具有電磁特性，還能實現(xiàn)對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》

上海技物所副研究員程正喜先生分享應(yīng)用于車載激光雷達(dá)硅線性雪崩二極管的研究成果

程正喜先生的報告分為以下部分：（1）首先分析了車載激光雷達(dá)對光電探測器件提出的要求：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)對比。

上海技物所程正喜團(tuán)隊研發(fā)的硅線性雪崩二極管測試結(jié)果

8. 極魚科技《APA自動泊車領(lǐng)域TOF傳感器如何替代超聲波傳感器》

極魚科技CEO房文新先生介紹公司情況

極魚科技是國內(nèi)唯一正在量產(chǎn)的車規(guī)級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、地利、人和”三個方面分享了對自動泊車領(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”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”就在中國。同時，隨著一汽、東風(fēng)、長安整合成為國汽，解除外資股比，國家重點發(fā)展電動車，中國新勢力汽車格局已經(jīng)形成，蔚來、威馬、小鵬已經(jīng)獲得電動汽車領(lǐng)域的三張門票。從“地利”方面，房文新先生用生動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：對溫濕度不敏感，延遲時間短（8~20毫秒）測量距離大（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，如自動泊車輔助、自動代客泊車、園區(qū)自動駕駛擺渡車、自動倉庫機(jī)器人、無人掃地機(jī)、外賣/送貨機(jī)器人等，未來有望實現(xiàn)一鍵式自動倒車入庫、自動找車、低速（低于30km/h）自動駕駛等應(yīng)用場景。

超聲波雷達(dá)的問題和痛點分析

“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（水星一號）、消費(fèi)級（火星一號）、百元內(nèi)低價版（月球一號）等ToF模組。極魚科技跟威馬、奔馳、博世、保時捷、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：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)級激光雷達(dá)元器件誕生！2019年12月我們繼續(xù)相約深圳，精彩仍將繼續(xù)?。?！

汽車激光雷達(dá)生態(tài)系統(tǒng)