模拟芯片巨头亚德诺ADI下单台积电日本熊本厂，比亚迪、奇瑞、问界车用传感器供应商“小巨人”长成记

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传感新品

【中国科学院重庆研究院：发展出仿生“视听”光电探测器】

近日，中国科学院重庆绿色智能技术研究院微纳制造与系统集成研究中心，在《科学进展》（Science Advances）上发表了题为《可片上探测和预处理的仿生视听光电探测器》（Bionic visual-audio photodetectors with in-sensor perception and preprocessing）的研究论文。该研究提出了仿生“视听”光电探测器，通过模拟人类感知系统中神经突触间的“兴奋”和“抑制”行为，在传感端集成了“视听”信号探测与预处理功能。

眼睛和耳朵作为主导视觉和听觉的两个重要器官，在人类感知外部信息过程中起到重要作用。传统感知技术依赖于独立的光学和声学探测器件，且探测模块获取的数据中充斥着冗余的背景干扰信息，给数据的转化、传输和存储带来了压力，制约了感知系统的运行效率。  

从人体感知器官获得灵感，研发新一代神经拟态传感器成为推动系统朝着智能化和集成化发展的关键。在人类视觉和听觉器官中，细胞以及神经元回路不仅具有探测外部激励信号的功能，而且能够实现探测信号的预处理，利于消除背景干扰信息，从而加快大脑的运算速度。目前，鉴于视觉和听觉信号探测机制的本质差异，难以通过单一器件实现双模态探测，因此亟需开发能够同时探测和预处理“视听”信息的新型神经拟态传感器。  

该研究提出了基于石墨烯-锗异质结场效应晶体管结构的仿生“视听”光电探测器，通过光学方法在单个器件上融合了视觉和听觉传感功能，来模仿感觉细胞对视听信号的智能感知。通过编程栅压，利用连续可调的正负光电流动态模拟神经元通路中的“兴奋”和“抑制”行为，该器件对视觉图像实现了翻转、锐化、边缘提取等预处理操作，并证明了其具有目标字符图像的分类功能。此外，该器件能够对所采集的声波信号强度进行调控，根据所记录的声波“形状”，实现钢琴音调和中英文对话音频的还原。这种具有“视听”信号探测与预处理功能于一体的石墨烯基器件有效简化了硬件结构，为推动小型化、高集成、多功能和智能化传感系统的发展提供了新思路。

传感动态

【镭神智能激光雷达智慧航运方案，主动式桥梁防撞预警】

2月22日，广州市南沙区万顷沙镇沥心沙大桥被船只撞击，据央视新闻消息报道，事故源于船员操作失当，导致“良辉688”轮左舷船身触碰沥心沙大桥下行通航孔18#桥墩，随后船头再次触碰下行通航孔19#桥墩，致使该通航孔上的桥面断裂。

该事故已造成人员伤亡，面对如此惨烈的结果，桥梁安全再次敲响预防的警钟。

而如何防止“船撞桥”，除了在船、桥、水域交通等方面进行有效管理之外，引进智能化、自动化监控预警技术，也是巩固防撞成果的必要举措。

镭神智能激光雷达智慧航运系统解决方案是镭神智能自主研发的一整套针对桥梁防撞、轮船监测的方案。

整套方案以远距离激光雷达作为主要检测设备，可实时、高速扫描探测，获取船只的距离、长宽高尺寸、航速、船只轮廓模型等参数，检测精度高，及时做到险情预警。抗干扰能力强，雨雾灰尘过滤功能优异，可全天时全天候稳定工作，时刻守护桥梁安全。

主要包含超高预警、船舶偏航超速监测预警、船只监测三大功能系统。

一、偏航超速预警系统

采用镭神智能自主研发的1550nm超远距离激光雷达，探测距离2公里，对航道内的船舶进行120°超广范围的实时探测扫描，监测航行轨迹，及时为航行船舶提供预警信息。航道及船速预警范围可进行多级阶梯式设计，当船只偏离航道或超速时，系统即发出报警信号，可根据不同的距离设置不同的报警机制，提醒船员及时调整航道，避免航行失误，发生碰撞。

二、超高预警系统

该系统采用镭神智能自主研发的高端远距离单点测距系统LS30MVA，探测距离可达2公里，系统集成了激光雷达测距机、角位移平台和摄像头，将系统的安装高度设置在桥梁的限高高度，测距系统交叉对船进行检测，识别通行船舶高度是否超过预先设定超高阈值，对通航河道船舶进行超高监测和预警，并联动摄像机对船只进行视频取证。

三、船只监测系统

系统采用两台激光雷达安装在闸口或航道两侧，当船只驶入激光雷达的检测区域，两侧的激光雷达即可分别获取船只左、右两侧的切面点云信息。当船只完全通过检测区域以后，系统将根据连续获得的切面信息经过计算得到船只的长、宽、高信息。

【高通发布FastConnect 7900芯片：行业首个集成Wi-Fi 7、蓝牙和超宽带】

2月26日消息，高通今日推出高通FastConnect 7900移动连接系统，预计将于2024年下半年商用。

这是行业首个支持AI优化性能并在单个芯片中集成Wi-Fi 7、蓝牙和超宽带技术的解决方案。

官方介绍称，利用AI，FastConnect 7900可适应特定用例和环境，有效优化能耗、网络时延和吞吐量。

FastConnect 7900集成超宽带技术、Wi-Fi测距和蓝牙信道探测，打造一套强大的近距离感知技术，支持数字钥匙、物品寻找和室内导航等近距离感知应用场景的无缝体验。

FastConnect 7900采用全新等级的射频前端模组和新一代高频并发技术，进一步提升技术性能。

其中，高频并发技术作为Wi-Fi 7时代的一项关键创新，是多设备互联体验的核心，也是高通扩展个人局域网（XPAN）和Snapdragon Seamless体验的基础。

高通技术公司副总裁兼移动连接业务总经理Javier del Prado表示：高通FastConnect 7900是一项技术杰作，利用AI树立新标杆，并在6纳米的单芯片中集成领先的Wi-Fi 7、蓝牙和超宽带功能。

目前已有数百万部终端采用第一代高通Wi-Fi 7解决方案，基于此，FastConnect 7900开创了全新的连接方式，为用户最喜爱的终端带来AI、近距离感知和多设备互联体验等全新水平的功能。

【比亚迪、奇瑞、问界车用传感器供应商“小巨人”长成记】

神动已经是比亚迪、问界等畅销乘用车品牌的供应商。

作为汽车的“神经元”及“五官”，车用传感器广泛用于动力总成、底盘、车身系统等，受益于新能源汽车、自动驾驶技术的爆发式增长，传感器的渗透率正快速提高。

有机构预计，2021-2025年，中国乘用车汽车传感器市场复合年均增长率达39.2%，2025年，规模有望超千亿元。

早年，中国的传感器市场主要由国外巨头垄断。近年来，国内传感器产业涌现出一批龙头企业。位于武汉经开区的武汉神动汽车电子电器股份有限公司（以下简称神动）正是其中之一，它依靠自研技术，打破国外垄断，在市场上赢得一席之地。

神动是武汉经开区的上市后备企业，国家级专精特新“小巨人”企业。

近日，支点财经记者走进神动公司，对话董事长刘慧琳，听她讲述创业背后的故事。

成为国产汽车传感器头部供应商

采访开始之前，刘慧琳在办公室忙个不停。“我们现在是比亚迪的供应商，订单量很大，刚刚我们正在沟通订单交付的情况。”刘慧琳对支点财经记者说。

神动属于汽车零部件及配件制造领域，主要业务是汽车传感器、车身控制器等汽车电子电器的研发、生产和销售，目前已积累了包括陶瓷压力传感器、爆震传感器、水温传感器、压差传感器、空气压力传感器、电动座椅控制器、通风加热控制器等30多种产品。

经过十余年的发展，神动已成为国内多家知名车企供应商。乘用车客户有比亚迪、奇瑞、问界、东风小康等；商用车客户有东风商用车、上汽红岩、东风柳汽、陕汽集团、中国重汽、一汽解放等。

传感器并不是新物种，在人们的实际生活中不可或缺。“传感连接世界，小到家用电器、电子消费品，大到机器人制造、航空航天产业，都离不开传感器。传感器就像人们的鼻子、眼睛和耳朵，将收集到的信息传递给大脑，大脑再根据这些信息作出反应。”刘慧琳对记者解释说。

神动成立于2009年，最初主要做传感器的商贸业务。2013年，刘慧琳开始规模化运营工厂，从此扎根传感器细分市场，精耕细作。

公司发展的早期，神动的传感器主要应用于传统燃油车，公司的效益不错。2019年，新能源汽车正迎来爆发式增长。刘慧琳决定带领神动转型，逐步开发了新能源汽车客户比亚迪、奇瑞、问界等。

由于高中端传感器多年来一直被国外企业垄断，刘慧琳清醒地认识到，必须自研核心器件，提高产品水平，摆脱进口依赖。近年来，神动不断加大研发投入，在传感器领域拥有多项核心技术，申请专利100多项，包括陶瓷电容压力传感器、微机电(MEMS)压力传感器及其关键组件制造技术等。

目前，神动在我国的传感器细分领域已经位列前三名，覆盖国内80%的商用汽车。爆震传感器、陶瓷压力传感器和压差传感器三个产品成功打破进口产品垄断，公司成为第一家实现爆震传感器国产批量配套企业。2022年，神动的陶瓷压力传感器在部分汽车配套市场占有率超过45%，连续多年位居行业第一。

对于这样的成绩，刘慧琳并未满足。她说，“国内的高端传感器还被博世、联合电子这样的外资或合资企业垄断，接下来，神动的挑战对象将是国际巨头。”

“千击万磨还坚劲”

1959年，刘慧琳出生于湖北省，大学毕业后，成为了一名汽车电子产品销售人员，在这个行业一干就是26年。凭借极高的悟性和坚韧的性格，刘慧琳从业务员一步步做到了销售总监，并在业界小有名气。

2009年，已经50岁的刘慧琳选择创业，成立神动，主要做汽车电子产品销售。“在这个行业做了很多年，有一定的积累和资源。”刘慧琳说。公司做了几年，也挣了钱，刘慧琳开始考虑退休了。

然而，2013年，因为一个很偶然的机会，刘慧琳接手了一家濒临破产的传感器生产厂，神动公司开始从销售企业向研发生产销售一体的制造企业转型。

做销售，是刘慧琳擅长的，研发和生产环节，却是她不熟悉的领域。既然决定了就没有回头路，凭着不服输的个性，刘慧琳迎难而上。

刚起步时，工厂只有十几名员工，刘慧琳身兼数职，既要当老板管理工厂，还要去一线跑销售，必要时还要兼任装备工，在工厂里做体力活。回忆起那段经历，刘慧琳直言非常苦。

几年间，刘慧琳带领工厂走出了困境，并逐渐将公司发展为以科技创新为主的高新技术企业。

2018年，刘慧琳再次萌生退意。在她看来，神动当时正处在不进则退的命运转折点。“企业开始赚钱了，但实际上还有很多问题，如果继续发展，就必须改进生产工艺和设备，引入更高水平的技术人员。但这些都需要投入大量的资金，投入就意味着风险。”

进还是退？刘慧琳陷入了挣扎，“退就是回家，舒舒服服的；进就是搭上一切，投进去的钱有可能全部打水漂。”但是，选择放弃，刘慧琳又于心不忍，跟随自己打拼多年的同事，花费心血研发的产品，都让她难以割舍。

最终，在责任感的驱使下，刘慧琳决定带领团队往前再迈一步。2018年，神动进行全方位的升级，投入一个多亿用于研发和采购设备，并引入一大批技术人员。

2023年，神动的产值超1亿元，并宣布投资1.5亿元用于研发及建设智能化工厂，两年内产值预计将达5亿元。

“创业的过程中，真的很累，也流过泪，但我一直用郑板桥的那句诗激励自己，‘千击万磨还坚劲，任尔东南西北风’，人要像竹子一样坚韧，不管遇到什么困难都不放弃。”回忆起一路走来的历程，刘慧琳这样说。

如今，已经64岁的刘慧琳依然精力充沛，有高管来和她确认新厂房图纸规划问题，谈到分歧之处，刘慧琳噌地一下从椅子上站起来，带着高管就去了现场。“仓库的面积，电梯的位置，货架的距离，每一项安排，都需要给出一个合理的理由。”刘慧琳说。

“做事果断，雷厉风行，工作时的董事长就像20多岁的年轻人。”谈到对刘慧琳的印象，神动的一名员工这样说。

“专心致志于一行一业”

在企业的经营管理上，刘慧琳有自己的想法。曾经有年轻高管提出，公司发展太慢，应该再快一点。不过，这遭到了刘慧琳的反对，“企业要长远发展，心要静，要沉淀，这样才能做出好产品。”

“神动生产的每一个零部件，每一颗螺丝钉，都要按照这个思路去做，努力做到行业第一。”刘慧琳表示，这样的经营理念，是受到了日本京瓷公司创始人稻盛和夫的启发。

稻盛和夫在其《心法》一书中写道，“专心致志于一行一业，不腻烦，不焦躁，埋头苦干，你的人生就会开出美丽的花，结出丰硕的果实。”

刘慧琳踏踏实实做企业的理念，也得到了“投资大佬”陈发树的认可。陈发树是新华都实业创始人，曾因投资紫金矿业、中国中免、云南白药等企业在资本市场名声大噪。2015年，刘慧琳在朋友的介绍下结识陈发树。见面交谈后，陈发树认为刘慧琳是个一心做企业的人，当即决定投资神动。股权关系显示，刘慧琳持有神动31.62%的股权，为神动第一大股东；陈发树持股26.99%，为第二大股东。

2016年，神动在新三板挂牌上市。对于未来是否有意在北交所或主板上市，刘慧琳认为，“上市不是目的，首先要把产品和服务做好，满足客户的需求，解决客户的困难，企业才能真正做强。”

尽管中途曾想过放弃，但随着公司转型升级，行业地位逐步提升，刘慧琳的信心更足了，对公司的规划也更加清晰。目前，她正在关注人形机器人领域，因为机器人的感知交互系统中需要大量使用传感器，神动具备一定的技术优势。未来，神动的业务将不仅专注汽车传感器，还将向人形机器人配套领域延伸。

有机构预测，2035年，人形机器人市场规模或将达到1540亿美元。国家政策层面也在鼓励人形机器人的发展。近期，工信部等七部门也发文提出，“做强未来高端装备，突破人形机器人、量子计算机等产品。”

抓住人工智能的机遇，提前做技术准备，抢占一席之地。刘慧琳说，“神动正在和特斯拉最先进的体系供应商探讨合作。”

【模拟芯片巨头亚德诺 ADI 下单台积电日本熊本厂，签长期供应协议】

2 月 26 日消息，据亚德诺 ADI（即 Analog Devices）官网消息，这一模拟芯片企业已与台积电日本熊本厂 JASM 签署长期供应协议。

参考公开信息，亚德诺 ADI 是模拟芯片领域的巨头之一，其在该领域市占超过 10%，仅次于行业龙头德州仪器。

根据亚德诺近期财报，其在截至今年 2 月 3 日的 2024 财年第一财季中，实现逾 25 亿美元（IT之家备注：当前约 180.25 亿元人民币）营收。

台积电联合索尼等日企于 2021 年设立了日本先进半导体制造公司（JASM）。目前台积电持有 JASM 超八成股份，处于控股地位。

JASM 的首座晶圆厂已于 2 月 24 日举行开业仪式，计划于今年底正式投产，月产能将达 55000 片 300mm 晶圆。

亚德诺全球运营与技术执行副总裁 Vivek Jain 表示：“我们的混合制造网络有助于为客户提供竞争优势。通过与台积电的合作，我们可以为客户提供更有弹性的供应，更迅速地响应客户需求和不断变化的市场环境，并将我们的投资重点放在造福社会和地球的创新制造解决方案上。”

台积电北美业务发展执行副总裁 Sajiv Dalal 表示：“今天的声明表明了台积电帮助客户满足长期产能需求的承诺。我们很高兴能扩大与亚德诺的持续合作，这将有助于确保以强大的制造能力实现稳健而充满活力的半导体创新之旅。”

【常见汽车传感器大盘点】汽车传感器概念与分类传感器的定义传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。通常是由敏感元件、转换原件、信号调节与转换电路等其他辅助元件组成。敏感元件接受被测量并输出与被测量成确定关系的其他量，转换元件把来自敏感元件的其他量转换成适合传输、测量的电信号，适合输出、测量的电信号通过信号调节与转换电路被转换为可显示、记录、处理和控制的有用电信号，最后有用电信号被传递至其他装置并进行通信。传感器的组成敏感元件：直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。转换元件：传感器核心元件，以敏感元件的输出为输入，把感知的非电量转换 为电信号输出。转换元件本身可以作为独立传感器使用，叫做元件传感器。变换电路：把传感元件输出的电信号转换成便于处理、控制、记录和显示的有 用电信号所涉及的有关电路。辅助电源：转换元件和变换电路一般还需要辅助电源供电。

汽车传感器是把非电信号转换成电信号并向汽车传递各种工况信息的装置。汽车传感器可根据使用目的不同分为车身感知传感器和环境感知传感器。车身感知传感器提高了单车自身的信息化水平，使车辆具备感知自身的能力；按照输入的被测量不同主要分为压力传感器、位置传感器、温度传感器、线加速度传感器、角加速度传感器、空气流量传感器、气体传感器，从工作原理上看这些传感器大都采用MEMS方案。环境感知传感器实现了单车对外界环境的感知能力，帮助汽车计算机获得环境信息并做出规划决策，为车辆智能化驾驶提供支持；环境感知传感器主要分为车载摄像头、超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达以及红外雷达等。

汽车传感器分类车身感知传感器车身感知传感器遍布汽车全身，被广泛应用于动力系统（新能源车是三电系统）、底盘系统、车身系统，实现对汽车自身信息的感知并作出决策、执行，是汽车的 “神经末梢”，目前发展较为成熟，以MEMS传感器为主。 动力来源是新能源汽车与传统燃油车的主要区别之一，新能源汽车的电子电气架构主要使用电池、电机、电控有关的以电流为主的电磁类传感器，燃油车动力系统则主要以测量压力、温度、气体的传感器为主；电磁类传感器需求有望随新能源汽车渗透率提高逐步放量。按照被测物理量的不同车身感知传感器可分为压力、位置、温度、加速度、气体、流量等各类传感器。

环境感知传感器环境感知传感器是在汽车安全技术从被动安全向主动安全演进的过程中产生的。感知传感器主要功能为对车辆周身环境进行探测识别，可看作车辆的眼睛。而不同类型汽车智能驾驶感知系统的适用场景、受限场景、优缺点、成本等不同，彼此之间形成互补关系。环境感知传感器捕捉外界信息并提供给汽车计算机系统用于规划决策，主要包括激光雷达、车载摄像头、毫米波雷达、超声波雷达等。汽车智能驾驶感知系统是汽车系统的感知层，将真实世界的视觉、物理、 事件等信息转变成数字信号，为车辆了解周边环境、制定驾驶操作提供基本保障，并为高级辅助驾驶系统的决策层提供准确、及时、充分的依据，进而由执行层对汽车安全行驶作出准确判断。

车身感知:压力传感器将压力信号转换为电信号的汽车压力传感器主要分为电容式和电阻式两类。压力传感器是能够感受压力信号，并将压力信号转换成可用的电信号的装置。根据压敏元件的主流技术原理的不同，汽车压力传感器主要分为电容式压力传感器和电阻式压力传感器，通常应用于发动机的进气歧管处、检测大气压力变化、检测涡轮增压机的增压压力、检测悬架系统的油压、实时检测轮胎压力、测量气缸内混合气燃烧压力等。车身感知:位置传感器位置传感器是测量元件运转或运动所处位置的装置。汽车位置传感器的工作原理主要有霍尔效应、磁电阻效应、光电式、电容式、电热式五种。根据用途不同可分为曲轴位置传感器、节气门位置传感器、车高与转角位置传感器、液位传感器、方位传感器、座椅位置传感器等。

车身感知:汽车温度传感器温度传感器：汽车上应用最广泛的温度传感器是热敏电阻式温度传感器。汽车温度传感器将温度信号转化为可用输出信号，按照工作原理可分为热敏电阻式、热电偶式、热敏铁氧体式，其中热敏电阻式温度传感器应用最为广泛。根据应用场景的不同热敏电阻式温度传感器可分为进气温度传感器、冷却液温度传感器、车内外温度传感器、 蒸发器出口温度传感器、排气温度传感器等。

车身感知:汽车惯性传感器惯性传感器是用于测量物体在惯性空间中运动参数的装置。根据运动是否呈线性的工作原理，惯性传感器分为线加速度传感器和角加速度传感器两类；按测量轴数量分为单轴、双轴、三轴加速度传感器。将线加速度传感器、角加速度传感器与其他测量元件组合搭配可以满足汽车安全控制及导航系统的需求，具体应用包括汽车安全气囊、ABS防抱死刹车系统、电子稳定程序（ESP）、电控悬挂系统等。（线）加速度传感器：线加速度传感器又称加速度传感器，是通过测量传感器内部的惯性力并计算加速度数据的装置。按照工作原理的不同加速度传感器可分为交流响应型和直流响应型。交流加速度传感器的感测机构通常使用压电元件，分为电压输出式压电传感器和电荷输出式压电传感器；直流加速度传感器根据感测技术的不同可分为电容式和压阻式。角（加）速度传感器：角加速度传感器又称角速度传感器，实质是陀螺仪。陀螺仪是利用动量矩（自转转子产生）敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或两个轴的角运动检测装置，可与加速度计共同构成惯性导航系统，是决定惯性导航系统精度的主要因素。

车身感知:空气流量传感器空气流量传感器又称空气体流量计，可用于检测发动机进气量大小，是电喷发动机最重要的传感器之一。空气流量传感器通常安装在进气管上，将进气量信号转化为电信号传递给ECU，以供ECU确定喷油量和点火时间。对汽油喷射发动机进行电子调节，使其在各种旋转条件下基本都能获得最佳浓度的混合气，需要测量每时每刻吸入发动机的空气量，作为ECU计算（调节）喷油量的关键依据。如果空气流量传感器或电路出现故障，ECU得不到良好的进气信号，就无法适当调整喷油量，会造成混合气过浓或过稀，使发动机转动异常，甚至会造成零部件损坏。空气流量传感器分为体积式和质量式，其中体积式包括叶片式、卡门涡街式、量芯式， 质量式包括热线式、热模式。

车身感知:气体传感器气体传感器是检测气体的种类和浓度等信息的装置。气体传感器按照技术原理的不同可以划分为半导体气体传感器、固体电解质气体传感器、催化燃烧气体传感器、电化学气体传感器、光学气体传感器等；根据被测气体的种类不同作用在汽车上的气体浓度传感器可以划分为氧传感器、NOX传感器、稀薄混合气传感器、 烟雾浓度传感器、柴油机烟度传感器。

车身感知:MEMS方案车身感知传感器遍布汽车全身，被广泛应用于动力系统（新能源车是三电系统）、底盘系统、车身系统，实现对汽车自身信息的感知并作出决策、执行，是汽车的“神经末梢”，目前发展较为成熟，以MEMS传感器为主。MEMS系统即微机电系统，是指可批量制作的，集微型传感器、执行器、机械结构、电源能源、信号处理、控制电路、高性能电子集成器件、接口、通信等于一体的微米或纳米级器件或系统。MEMS传感器是在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉的前沿研究领域。MEMS传感器是采用微电子和微机械加工技术制造出来的新型传感器。与传统的传感器相比，它具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、适于批量化生产、易于集成和实现智能化的特点。同时，在微米量级的特征尺寸使得它可以完成某些传统机械传感器所不能实现的功能。MEMS传感器没有标准化的生产工艺流程，每种MEMS传感器都是针对下游特定的场景来生产，按照工作原理MEMS传感器可分为物理类、化学类、生物类，细分种类多样、几乎涵盖车用传感器的所有类型。

以MEMS压力传感器的制造过程为例，需要在硅片上通过氮化硅薄膜热沉积、光刻、金属离子注入等工艺制备出压力敏感电阻与金属的互连引线后，在硅片背面进行各向异性湿法腐蚀，通过调整腐蚀速率和时间来控制压力敏感膜的厚度。最后用玻璃进行键合作为芯片的支撑架构。估计需要7-8层衬底，需要一层一层去做沉积、光刻、注入、腐蚀等过程，对温度控制精度、应力的要求非常高。

与大规模集成电路产品均采用标准的CMOS生产工艺不同，MEMS传感器芯片本质上是在硅片上制造极微小化机械系统和集成电路的集合体，生产工艺具有较高的定制化特点。其技术先进性除了体现在MEMS传感器芯片的设计难度之外，还体现在MEMS传感器芯片生产工艺的可实现性方面。MEMS传感器的领先厂商不但需要具备突出的极微小化机械系统和集成电路的设计能力，也需要开发不同传感器芯片的生产工艺。

环境感知: 车载摄像头车载摄像头：车载摄像头以感光成像的方式为ADAS功能提供输入。车载摄像头是监控汽车内外环境、将光学信号转换成电信号并呈现图像以辅助驾驶员行驶的设备， 通常分为单目摄像头、双目摄像头、广角摄像头，安装在汽车的前视、环视、后视、侧视、内置等各个部位。摄像头的主要功能是感知外界环境，为碰撞预警、行人检 测等ADAS(advanced driver assistance system，高级驾驶辅助系统)功能实现提供视频信号输入。车载摄像头主要由镜头组、图像传感器（CMOS）、数字图像信号处理（DSP）组成，其中图像传感器是是车载摄像头核心技术。镜头组、胶合材料、图像传感器经封 装构成镜头模组，镜头模组将光电信号传递至DSP进行图像信号处理；DSP将模拟信号转化为数字信号，并与镜头模组封装集成，形成终端系统。

CMOS图像传感器技术（CIS）是模拟电路和数字电路的集成，它是一种光学传感器，是摄像头模组的核心元器件，对摄像头的光线感知和图像质量起到了关键的影响。主要由四个组件构成：微透镜、彩色滤光片（CF）、光电二极管（PD）、像素设计。根据元件的不同可以分为互补金属氧化物（CMOS）半导体图像传感器及电荷耦合器件（CCD）图像传感器两大类。典型的CMOS图像传感器（CIS）由多个模块组成，分别完成不同的功能，其中像素阵列完成光电信号的转换，将光学信号转换为电学信号， 时序控制电路完成对电学信号的处理，数模转换则将信号转换为需要的数字信号便于最终输出。

环境感知: 超声波雷达超声波雷达：超声波雷达常用于泊车辅助预警和汽车盲区碰撞预警，是自动泊车系统的主流传感器。超声波雷达的工作原理是向外发出并接收超声波，根据超声波的折返时间来测算距离。车用超声波雷达的探头工作频率有40kHz、48kHz和58kHz三种，频率越高、灵敏度越高、但探测角度越小，因此一般采用40kHz的探头。根据在汽车上的安装位置不同超声波雷达可分为 UPA（超声波驻车辅助）和 APA（自动泊车辅助）两种类型；UPA安装在保险杠处以探测汽车前后障碍，APA安装在车身侧面以探测侧方停车空间。单个UPA超声波雷达探测距离在15~250cm之间，单个APA超声波雷达30~500cm之间，探测范围更远。一套倒车雷达系统需要在汽车后保险杠内配备4个UPA超声波传感器，自动泊车系统需要在倒车雷达系统基础上，增加4个UPA和4个APA超声波传感器，构成前4（UPA）、侧4（APA）、后4 （UPA）的布置格局。

车载摄像头在ADAS加速渗透的趋势下，有望迎来量价齐升。L2及以下等级的汽车普遍搭载不超过8颗摄像头，L3搭载8-12颗，L4、L5搭载12颗甚至更多数量的摄像头。目前市场中智能汽车的渗透度不高并且普遍处于L0-L2级，摄像头的单车搭载数量普遍较低。2021年以来，ADAS功能加速普及，随着多种L3级车型的乘用车上市并交付，智能驾驶逐渐从L2向L3迈进，单车搭载摄像头数量有望增加。未来L4、L5成为主流车型后，单车摄像头的平均数量有望进一步提升。测距功能是超声波传感器最主要也是应用最广泛的功能，用于感知障碍物或周围环境位置、距离、液位、障碍物等的变化，是感知层的核心部件，主要应用领域包括汽车自动泊车辅助系统（APA系统）、代客泊车系统（AVP系统）、盲区检测系统（BSD系统）、前碰撞预警系统（FCW系统）、倒车防撞雷达（PDC）、后排乘客监测系统（ROA系统）、扫地/工业机器人/无人机避障、液位探测、异物探测等。环境感知: 毫米波雷达毫米波雷达：毫米波雷达是ADAS系统的重要组成部分，是实现汽车智能驾驶的重要装置。毫米波雷达使用频率30GHz-300GHz的毫米波对目标进行照射并接收回波，通过信号处理获得目标与发射点的距离、方位、速度等信息。车载毫米波雷达多采用FMCW连续调频式，通常有24GHz和77GHz两种；按照测量距离划分有短距的SRR、中距的MRR、长距的LRR，77GHz毫米波雷达通常安装汽车正前方，用于对中远距离物体的探测；24GHz毫米波雷达通常安装在车侧、后方，用于盲点检测、辅助停车等。毫米波雷达目前已经广泛应用于汽车的ADAS系统。

FMCW（调频连续波）是最常用的车载毫米波雷达，德尔福、电装、博世等Tier1供应商均采用FMCW调制方式。车载毫米波雷达通过天线向外发射毫米波，通过测量回波时间等参数测量障碍物的大小、速度、距离，毫米波雷达可以同时对多个目标利进行测量，获取汽车周围的物理环境信息。24GHz主要用于中短距探测，主要应用有盲点检测、车道偏离预警、车道保持辅助、变道辅助、停车辅助等。77GHz主要面向100-250米的中长距探测，例如自适应巡航、碰撞预警指示、紧急刹车制动系列等。

环境感知: 激光雷达激光雷达：激光雷达（Laser Radar）是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。其工作原理是向目标发射探测信号（激光束），然后将接收到的从目标反射回来的信号（目标回波）与发射信号进行比较，作适当处理后，就可获得目标的有关信息，如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数，从而对飞机、导弹等目标进行探测、跟踪和识别。激光发射系统：激励源驱动激光器发射激光脉冲，激光调制器通过光束控制器控制发射激光的方向和线数，最后通过发射光学系统，将激光发射至目标物体；激光接收系统：经接收光学系统，光电探测器接受目标物体反射回来的激光，产生接收信号；信息处理系统：接收的信号经过放大处理和数模转换后，经过信息处理模块计算，获取目标表面形态、物理属性等特性，最终建立物体模型；扫描系统：以稳定的转速旋转起来，实现对所在平面的扫描，产生实时的平面图信息。

激光雷达产品主要从显性参数、实测性能表现及隐性指标等方面进行评估比较。目前由于激光雷达属于市场新兴产品，实测性能和隐形指标目前缺乏量化和可靠公开数据指引。显性参数主要包含测远能力、点频、角分辨率、视场角范围、测距精准度、功耗、集成度（体积及重量）等，可以较为直观的反应激光雷达不同方面的性能。

按照测距原理可将激光雷达细分为三角测距、飞行时间测距ToF和调频连续波FMCW。三角测距法 原理为发射激光到被测物体之后，部分散射光经接收透镜汇聚到线阵图像传感器（CCD/CMOS）上成像，之后根据三角形几何相似关系原理计算目标物距离。飞行时间法ToF 测距原理为记录发射器发射激光与探测器接收到回波信号的时间差除以2，直接计算目标物与传感器之间距离。调频连续波FMCW 原理为发射调频连续激光，通过回波信号的延时获得差拍信号频率进而获得飞行时间，通过距离公式反推目标距离并通过多普勒频率公式测算目标物速度。ToF测距式激光雷达以激光作为信号源，由激光器发射出的脉冲激光打到周围物体上引起散射，通过接收器接收光波反射时间进行测距，具有测量速度快，抗强光干扰能力突出的优势，但存在信噪比低、安全性较低等问题；FMCW激光雷达以调频波为基础，可以根据波的频率计算目标物体的速度，相对于ToF天生增加了速度信息，达到4D感知的效果，当前仍处于探索阶段。

激光雷达位于智能驾驶的感知层，不同传感方式的原理和功能各不相同，在车载领域各有优劣。目前主要的感知方式包括 激光雷达、超声波雷达、毫米波雷达、高精度地图、C-V2X、摄像头 等。激光雷达作为新一代的传感器，在探测障碍物的精度和距离方面有着显著的优势。车载激光雷达按照激光 发射方式，分为EEL、VCSEL；按照 扫描方式，分为机械式（机械旋转）、半固态（MEMS、转镜、棱镜）、纯固态（OPA、FLASH）；按照激光接收方式，分为PD/APD、SPAD/SiPM；按照 信息处理方式，分为FPGA、SoC。

审核编辑 黄宇