汽车电子是继消费电子、智能手机之后，最有可能爆发的市场之一。一些初创公司瞄准这个市场，带来了不同以往的产品，获得了业界的许多关注。近日由中国半导体行业协会、芯原控股主办的青城山中国IC生态高峰论坛，论坛的主题即是围绕智慧汽车，数家优秀的初创公司在此展露头角。

3D光能：曲面透明太阳能汽车天窗
汽车的全景天窗不仅美观，还可做为太阳能板发电。这家公司据称是目前世界上唯一一家生产曲面透明太阳能板用于汽车天窗的初创企业。

3D光能技术有限公司CEO汪浩介绍，我们使用了一个环保的硅基薄膜的太阳能技术，既能保持透明度又能发电。透明太阳能天窗解决了以往太阳能天窗不透明的问题，在过去三年这项产品已通过整车厂的认证并开始量产，得到了欧洲和本土汽车品牌的大力支持。在欧洲、美国、中国进行多项安全、环保、可靠性以及环境等试验，产品的寿命高达二三十年，远超汽车要求。

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3D光能技术有限公司CEO汪浩

目前太阳能的使用主要有两个方向，一是汽车动力，以汉能太阳能公司为代表，制造太阳能汽车，用太阳能作为动力。汪浩认为目前太阳能的成本和产出要完全解决汽车动力问题，还有一定的障碍。
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另一个方向是作为补充能源，例如解决几公里的动力问题，补充充电、维持低电频电池保养、降低排放等会有很多应用场景。例如改善车内的空气循环，汪浩解析，汽车经过太阳暴晒后会自动启动空气循环，刚晒过的汽车一开门，人体感受非常热，实测温度大概是75-80度，但如果在正午时，使用天窗进行空气循环可以降到50度以内，这样不仅提高舒适度，同时对车内电器的考验降低，汽车内饰产生的污染也会降低。

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再比如，利用太阳能驱动冰箱，在汽车停止时利用太阳能发电，另外还可维持安防系统、清洁系统的用电补给等。

驭势科技：如何做适合中国交通状况的L4级无人驾驶
谷歌的Waymo已经进行了600多万公里的路测，但到做到无人驾驶这还远远不够。在国外，Waymo的路测一般人少车少，如果在中国，人、车辆、自行车混合的场景，在复杂的道路交通情况下例如北京的五道口、重庆的黄角树立交桥（设有100多个出入口），如何做无人驾驶的测试？同时，出于数据安全的考虑，国际车厂要实测中国交通环境下的无人驾驶，必须在本土建立研发力量。现在，基于中国道路情景的L4级无人驾驶方案，有一家2016年才成立的中国初创公司驭势科技进行研发。

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驭势科技创始人CEO吴甘沙分析，根据演算，要证明无人驾驶技术比人开得安全需要路测110亿英里，这几乎是不可能完成的任务，因此需要通过模拟仿真来进行。驭势科技的思路是通过建立照片级真实度的模拟仿真环境，运用摄像头、雷达、超声波、定位等技术，同时车辆的运动，环境天气、光照条件、车的不同状态进行模拟，再利用云计算，在模拟器里进行路测。

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驭势科技创始人CEO吴甘沙

不过，在开放环境的L4级自动驾驶商用化之前，除了大量的模拟路测，封闭式的商业化应用已经先行。吴甘沙认为L4级无人驾驶有三个维度，可靠安全性、舒适度和社会性。无人驾驶的物流应用对舒适性无要求，驭势科技首先从物流场景切入，已经与国际最大货运机场拖送行李、货物，与整机厂合作拖运物料。

另一个新的应用场景是自动代客泊车。在地下停车场，非常狭窄的车道进行测试，实现自动泊车功能。他还还与分时租赁的运营商合作，用于自动借车、还车，编队的调度等，该产品通过视觉系统进行，已达到可量产状态。

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基于视觉定位技术的地下停车场无人驾驶方案，可以做到20次泊车的误差在7厘米，高精度确保很小的停车位都能停车，从而最大效率地利用停车场的空间。目前处于接近量产状态。据介绍，驭势科技开发了ALL IN ONE的控制器，操控整个系统。控制器里跑两套算法，在停车场内部一套算法，一旦车辆行驶在开放道路，启用另一套算法从而得到大量的测试数据进行验证。

吴甘沙认为5年左右基本上可以具备无人驾驶进入城市区域，但真正的大规模商用要到2030年左右。

爱莱达：新型相干连续波车载激光雷达
杭州爱莱达科技成立于2017年7月，今年1月获得百度风投和华东的联合投资，公司团队主要来自于中科院和美国麻省理工学院。核心业务主要是两块，一个是相干激光雷达，基于FMCW技术，另一个是远距离声音激光侦听雷达。

爱莱达科技有限公司总经理潘卫清介绍，从无人驾驶到高精度地图，各种应用目前使用的多为TOF方案，这种方案相对成熟，开发周期短。不过针对无人驾驶，雷达面临的问题是抗干扰，现在的激光雷达因为采用强光直接探测，对所有进入探测器的光都响应，如果这个雷达在工作时面向阳光，容易受到阳光的影响，具有安全隐患。若在商用环境下大量的车都用雷达扫描，雷达无法识别脉冲来自于哪辆车，有一定的相互干扰。

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杭州爱莱达科技有限公司总经理潘卫清

“如果用同波段的强光源进行恶意破坏时，可能造成汽车失灵。另外探测距离也受到限制，就像人在晚上开车时，开近光灯速度上不去，开远光灯才开得快。激光雷达距离近速度跟不上，太远要考虑人眼的安全显示，发射的光率不能太高。因此一般采用了200米的探测距离。还有，若用OPA方案做成固态的雷达，对雷达、主机有要求，扫描的出光孔径要很小，这个过程雷达形成一定的损耗，并进一步缩短TOF雷达的探测距离，并且它没办法做到全天候工作。”

相干激光雷达的研发正是为了寻求新的方案解决这些问题。由光源、耦合器、上位机组成，通过光学的混频探测得到发射和接收频率的差，频率转换后换算出距离。关键技术在于激光调频技术，收发光学技术，相干接收技术，信号解析算法。

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第一代产品设计的探测距离为3公里，发射功率为50-200毫瓦时探测距离超过1公里，并可直视太阳光工作，不受任何光的干扰。速度的测量精度为0.1米/秒，扫描深度跨度远，例如对200米距离房屋的扫描得到非常清晰的结果，对一幢电力大厦的扫描对其500米后另一个目标都可进行扫描，距离达到1公里。

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潘卫清透露，10月份将发布一款基于MEMS扫描的激光雷达，最远工作距离超过300米，设计有三个扫描头，扫描的速率是0.5兆/秒。明年还将进行无人驾驶用激光雷达的芯片化研发，由硅光芯片，和由高速采集卡加FPGA算法组成的电子芯片，两者合一再加上固态扫描器，从而实现体积较小的激光雷达。另一个趋势是激光毫米波一体化解决全天候工作问题。

加特兰：基于CMOS的毫米波雷达
早期采用砷化镓GaAs工艺的毫米波雷达造价高昂，功能集成度低，应用不多。2009年开始锗硅SiGe工艺的毫米波雷达的集成度大幅提升，被广泛应用，为了适应智能驾驶以及无人驾驶的到来，加特兰微电子CEO陈嘉澍表示，唯一的半导体工艺改变将发生在CMOS工艺，它将极大的降低毫米波雷达的成本。“如果以GaAs工艺的毫米波雷达造价为100美元，那么CMOS工艺的降到30美元以内，成本下降的幅度非常惊人。”

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加特兰微电子CEO陈嘉澍

除了降低成本之外，集成度也得到提升。陈嘉澍分析，起初GaAs的设计与布局非常复杂，后来得到大幅改进，单晶片简洁且小型化，但这种工艺不具备高频率工作，例如同样在77GHz的频率，采用同样的工艺节点，SiGe更容易实现高频率。随着晶体管每两年翻倍，从40nm开始最先进的CMOS工艺已经超过SiGe能够应用于这种电路设计。

目前，CMOS工艺已经用于通信芯片，连接芯片以及微处理器，年出货量达到1亿颗，SiGe工艺用于77GHz毫米波雷达、24GHz工业雷达等出货量达千万。随着CMOS工艺的毫米波雷达成为可能，未来有望得到大量的普及。

加特兰微电子主创团队来自于加州伯克利大学和谷歌，经过三四年的研发，2017年量产全球第一颗77GHz收发单芯片，也是目前唯一一个面向汽车行业可批量供应该产品的公司，完全符合ACQ100认证。

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该芯片集成发射接收和调频，以及集成了包括温度计、探测器、自检功能。“可以用简单的数字逻辑设计波形，适应现在主流的频段。同时还将芯片的功耗降到最低，整体功耗降到650毫瓦，对比GaAe工艺三颗芯片功耗为2瓦，我们这款产品的功耗达到将近1/3。目前毫米波雷达之所以那么笨重，很大一部分就是它的散热结构，如果能将散热结构缩减甚至是去除，对它的小型化非常有利。我们正在研发的产品整体只有半个名片大小。”

不只芯片，加特兰提供一整套雷达系统，从路测效果看对进入雷达视野范围内的所有车辆都能被探测，距离、速度、方位角以及车辆大小的预估信息等。另外，加特兰正在研发的第二代产品将于下半年推出。