模擬芯片巨頭亞德諾ADI下單臺積電日本熊本廠，比亞迪、奇瑞、問界車用傳感器供應商“小巨人”長成記

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傳感新品

【中國科學院重慶研究院：發展出仿生“視聽”光電探測器】

近日，中國科學院重慶綠色智能技術研究院微納制造與系統集成研究中心，在《科學進展》（Science Advances）上發表了題為《可片上探測和預處理的仿生視聽光電探測器》（Bionic visual-audio photodetectors with in-sensor perception and preprocessing）的研究論文。該研究提出了仿生“視聽”光電探測器，通過模擬人類感知系統中神經突觸間的“興奮”和“抑制”行為，在傳感端集成了“視聽”信號探測與預處理功能。

眼睛和耳朵作為主導視覺和聽覺的兩個重要器官，在人類感知外部信息過程中起到重要作用。傳統感知技術依賴于獨立的光學和聲學探測器件，且探測模塊獲取的數據中充斥著冗余的背景干擾信息，給數據的轉化、傳輸和存儲帶來了壓力，制約了感知系統的運行效率。??

從人體感知器官獲得靈感，研發新一代神經擬態傳感器成為推動系統朝著智能化和集成化發展的關鍵。在人類視覺和聽覺器官中，細胞以及神經元回路不僅具有探測外部激勵信號的功能，而且能夠實現探測信號的預處理，利于消除背景干擾信息，從而加快大腦的運算速度。目前，鑒于視覺和聽覺信號探測機制的本質差異，難以通過單一器件實現雙模態探測，因此亟需開發能夠同時探測和預處理“視聽”信息的新型神經擬態傳感器。??

該研究提出了基于石墨烯-鍺異質結場效應晶體管結構的仿生“視聽”光電探測器，通過光學方法在單個器件上融合了視覺和聽覺傳感功能，來模仿感覺細胞對視聽信號的智能感知。通過編程柵壓，利用連續可調的正負光電流動態模擬神經元通路中的“興奮”和“抑制”行為，該器件對視覺圖像實現了翻轉、銳化、邊緣提取等預處理操作，并證明了其具有目標字符圖像的分類功能。此外，該器件能夠對所采集的聲波信號強度進行調控，根據所記錄的聲波“形狀”，實現鋼琴音調和中英文對話音頻的還原。這種具有“視聽”信號探測與預處理功能于一體的石墨烯基器件有效簡化了硬件結構，為推動小型化、高集成、多功能和智能化傳感系統的發展提供了新思路。

傳感動態

【鐳神智能激光雷達智慧航運方案，主動式橋梁防撞預警】

2月22日，廣州市南沙區萬頃沙鎮瀝心沙大橋被船只撞擊，據央視新聞消息報道，事故源于船員操作失當，導致“良輝688”輪左舷船身觸碰瀝心沙大橋下行通航孔18#橋墩，隨后船頭再次觸碰下行通航孔19#橋墩，致使該通航孔上的橋面斷裂。

該事故已造成人員傷亡，面對如此慘烈的結果，橋梁安全再次敲響預防的警鐘。

而如何防止“船撞橋”，除了在船、橋、水域交通等方面進行有效管理之外，引進智能化、自動化監控預警技術，也是鞏固防撞成果的必要舉措。

鐳神智能激光雷達智慧航運系統解決方案是鐳神智能自主研發的一整套針對橋梁防撞、輪船監測的方案。

整套方案以遠距離激光雷達作為主要檢測設備，可實時、高速掃描探測，獲取船只的距離、長寬高尺寸、航速、船只輪廓模型等參數，檢測精度高，及時做到險情預警?？垢蓴_能力強，雨霧灰塵過濾功能優異，可全天時全天候穩定工作，時刻守護橋梁安全。

主要包含超高預警、船舶偏航超速監測預警、船只監測三大功能系統。

一、偏航超速預警系統

采用鐳神智能自主研發的1550nm超遠距離激光雷達，探測距離2公里，對航道內的船舶進行120°超廣范圍的實時探測掃描，監測航行軌跡，及時為航行船舶提供預警信息。航道及船速預警范圍可進行多級階梯式設計，當船只偏離航道或超速時，系統即發出報警信號，可根據不同的距離設置不同的報警機制，提醒船員及時調整航道，避免航行失誤，發生碰撞。

二、超高預警系統

該系統采用鐳神智能自主研發的高端遠距離單點測距系統LS30MVA，探測距離可達2公里，系統集成了激光雷達測距機、角位移平臺和攝像頭，將系統的安裝高度設置在橋梁的限高高度，測距系統交叉對船進行檢測，識別通行船舶高度是否超過預先設定超高閾值，對通航河道船舶進行超高監測和預警，并聯動攝像機對船只進行視頻取證。

三、船只監測系統

系統采用兩臺激光雷達安裝在閘口或航道兩側，當船只駛入激光雷達的檢測區域，兩側的激光雷達即可分別獲取船只左、右兩側的切面點云信息。當船只完全通過檢測區域以后，系統將根據連續獲得的切面信息經過計算得到船只的長、寬、高信息。

【高通發布FastConnect 7900芯片：行業首個集成Wi-Fi 7、藍牙和超寬帶】

2月26日消息，高通今日推出高通FastConnect 7900移動連接系統，預計將于2024年下半年商用。

這是行業首個支持AI優化性能并在單個芯片中集成Wi-Fi 7、藍牙和超寬帶技術的解決方案。

官方介紹稱，利用AI，FastConnect 7900可適應特定用例和環境，有效優化能耗、網絡時延和吞吐量。

FastConnect 7900集成超寬帶技術、Wi-Fi測距和藍牙信道探測，打造一套強大的近距離感知技術，支持數字鑰匙、物品尋找和室內導航等近距離感知應用場景的無縫體驗。

FastConnect 7900采用全新等級的射頻前端模組和新一代高頻并發技術，進一步提升技術性能。

其中，高頻并發技術作為Wi-Fi 7時代的一項關鍵創新，是多設備互聯體驗的核心，也是高通擴展個人局域網（XPAN）和Snapdragon Seamless體驗的基礎。

高通技術公司副總裁兼移動連接業務總經理Javier del Prado表示：高通FastConnect 7900是一項技術杰作，利用AI樹立新標桿，并在6納米的單芯片中集成領先的Wi-Fi 7、藍牙和超寬帶功能。

目前已有數百萬部終端采用第一代高通Wi-Fi 7解決方案，基于此，FastConnect 7900開創了全新的連接方式，為用戶最喜愛的終端帶來AI、近距離感知和多設備互聯體驗等全新水平的功能。

【比亞迪、奇瑞、問界車用傳感器供應商“小巨人”長成記】

神動已經是比亞迪、問界等暢銷乘用車品牌的供應商。

作為汽車的“神經元”及“五官”，車用傳感器廣泛用于動力總成、底盤、車身系統等，受益于新能源汽車、自動駕駛技術的爆發式增長，傳感器的滲透率正快速提高。

有機構預計，2021-2025年，中國乘用車汽車傳感器市場復合年均增長率達39.2%，2025年，規模有望超千億元。

早年，中國的傳感器市場主要由國外巨頭壟斷。近年來，國內傳感器產業涌現出一批龍頭企業。位于武漢經開區的武漢神動汽車電子電器股份有限公司（以下簡稱神動）正是其中之一，它依靠自研技術，打破國外壟斷，在市場上贏得一席之地。

神動是武漢經開區的上市后備企業，國家級專精特新“小巨人”企業。

近日，支點財經記者走進神動公司，對話董事長劉慧琳，聽她講述創業背后的故事。

成為國產汽車傳感器頭部供應商

采訪開始之前，劉慧琳在辦公室忙個不停?！拔覀儸F在是比亞迪的供應商，訂單量很大，剛剛我們正在溝通訂單交付的情況?！眲⒒哿諏χc財經記者說。

神動屬于汽車零部件及配件制造領域，主要業務是汽車傳感器、車身控制器等汽車電子電器的研發、生產和銷售，目前已積累了包括陶瓷壓力傳感器、爆震傳感器、水溫傳感器、壓差傳感器、空氣壓力傳感器、電動座椅控制器、通風加熱控制器等30多種產品。

經過十余年的發展，神動已成為國內多家知名車企供應商。乘用車客戶有比亞迪、奇瑞、問界、東風小康等；商用車客戶有東風商用車、上汽紅巖、東風柳汽、陜汽集團、中國重汽、一汽解放等。

傳感器并不是新物種，在人們的實際生活中不可或缺?！皞鞲羞B接世界，小到家用電器、電子消費品，大到機器人制造、航空航天產業，都離不開傳感器。傳感器就像人們的鼻子、眼睛和耳朵，將收集到的信息傳遞給大腦，大腦再根據這些信息作出反應?！眲⒒哿諏τ浾呓忉屨f。

神動成立于2009年，最初主要做傳感器的商貿業務。2013年，劉慧琳開始規?；\營工廠，從此扎根傳感器細分市場，精耕細作。

公司發展的早期，神動的傳感器主要應用于傳統燃油車，公司的效益不錯。2019年，新能源汽車正迎來爆發式增長。劉慧琳決定帶領神動轉型，逐步開發了新能源汽車客戶比亞迪、奇瑞、問界等。

由于高中端傳感器多年來一直被國外企業壟斷，劉慧琳清醒地認識到，必須自研核心器件，提高產品水平，擺脫進口依賴。近年來，神動不斷加大研發投入，在傳感器領域擁有多項核心技術，申請專利100多項，包括陶瓷電容壓力傳感器、微機電(MEMS)壓力傳感器及其關鍵組件制造技術等。

目前，神動在我國的傳感器細分領域已經位列前三名，覆蓋國內80%的商用汽車。爆震傳感器、陶瓷壓力傳感器和壓差傳感器三個產品成功打破進口產品壟斷，公司成為第一家實現爆震傳感器國產批量配套企業。2022年，神動的陶瓷壓力傳感器在部分汽車配套市場占有率超過45%，連續多年位居行業第一。

對于這樣的成績，劉慧琳并未滿足。她說，“國內的高端傳感器還被博世、聯合電子這樣的外資或合資企業壟斷，接下來，神動的挑戰對象將是國際巨頭?！?/p>

“千擊萬磨還堅勁”

1959年，劉慧琳出生于湖北省，大學畢業后，成為了一名汽車電子產品銷售人員，在這個行業一干就是26年。憑借極高的悟性和堅韌的性格，劉慧琳從業務員一步步做到了銷售總監，并在業界小有名氣。

2009年，已經50歲的劉慧琳選擇創業，成立神動，主要做汽車電子產品銷售?！霸谶@個行業做了很多年，有一定的積累和資源?！眲⒒哿照f。公司做了幾年，也掙了錢，劉慧琳開始考慮退休了。

然而，2013年，因為一個很偶然的機會，劉慧琳接手了一家瀕臨破產的傳感器生產廠，神動公司開始從銷售企業向研發生產銷售一體的制造企業轉型。

做銷售，是劉慧琳擅長的，研發和生產環節，卻是她不熟悉的領域。既然決定了就沒有回頭路，憑著不服輸的個性，劉慧琳迎難而上。

剛起步時，工廠只有十幾名員工，劉慧琳身兼數職，既要當老板管理工廠，還要去一線跑銷售，必要時還要兼任裝備工，在工廠里做體力活?；貞浧鹉嵌谓洑v，劉慧琳直言非?？?。

幾年間，劉慧琳帶領工廠走出了困境，并逐漸將公司發展為以科技創新為主的高新技術企業。

2018年，劉慧琳再次萌生退意。在她看來，神動當時正處在不進則退的命運轉折點?！捌髽I開始賺錢了，但實際上還有很多問題，如果繼續發展，就必須改進生產工藝和設備，引入更高水平的技術人員。但這些都需要投入大量的資金，投入就意味著風險?！?/p>

進還是退？劉慧琳陷入了掙扎，“退就是回家，舒舒服服的；進就是搭上一切，投進去的錢有可能全部打水漂?！钡?，選擇放棄，劉慧琳又于心不忍，跟隨自己打拼多年的同事，花費心血研發的產品，都讓她難以割舍。

最終，在責任感的驅使下，劉慧琳決定帶領團隊往前再邁一步。2018年，神動進行全方位的升級，投入一個多億用于研發和采購設備，并引入一大批技術人員。

2023年，神動的產值超1億元，并宣布投資1.5億元用于研發及建設智能化工廠，兩年內產值預計將達5億元。

“創業的過程中，真的很累，也流過淚，但我一直用鄭板橋的那句詩激勵自己，‘千擊萬磨還堅勁，任爾東南西北風’，人要像竹子一樣堅韌，不管遇到什么困難都不放棄?！被貞浧鹨宦纷邅淼臍v程，劉慧琳這樣說。

如今，已經64歲的劉慧琳依然精力充沛，有高管來和她確認新廠房圖紙規劃問題，談到分歧之處，劉慧琳噌地一下從椅子上站起來，帶著高管就去了現場?！皞}庫的面積，電梯的位置，貨架的距離，每一項安排，都需要給出一個合理的理由?！眲⒒哿照f。

“做事果斷，雷厲風行，工作時的董事長就像20多歲的年輕人?！闭劦綄⒒哿盏挠∠?，神動的一名員工這樣說。

“專心致志于一行一業”

在企業的經營管理上，劉慧琳有自己的想法。曾經有年輕高管提出，公司發展太慢，應該再快一點。不過，這遭到了劉慧琳的反對，“企業要長遠發展，心要靜，要沉淀，這樣才能做出好產品?！?/p>

“神動生產的每一個零部件，每一顆螺絲釘，都要按照這個思路去做，努力做到行業第一?！眲⒒哿毡硎?，這樣的經營理念，是受到了日本京瓷公司創始人稻盛和夫的啟發。

稻盛和夫在其《心法》一書中寫道，“專心致志于一行一業，不膩煩，不焦躁，埋頭苦干，你的人生就會開出美麗的花，結出豐碩的果實?！?/p>

劉慧琳踏踏實實做企業的理念，也得到了“投資大佬”陳發樹的認可。陳發樹是新華都實業創始人，曾因投資紫金礦業、中國中免、云南白藥等企業在資本市場名聲大噪。2015年，劉慧琳在朋友的介紹下結識陳發樹。見面交談后，陳發樹認為劉慧琳是個一心做企業的人，當即決定投資神動。股權關系顯示，劉慧琳持有神動31.62%的股權，為神動第一大股東；陳發樹持股26.99%，為第二大股東。

2016年，神動在新三板掛牌上市。對于未來是否有意在北交所或主板上市，劉慧琳認為，“上市不是目的，首先要把產品和服務做好，滿足客戶的需求，解決客戶的困難，企業才能真正做強?！?/p>

盡管中途曾想過放棄，但隨著公司轉型升級，行業地位逐步提升，劉慧琳的信心更足了，對公司的規劃也更加清晰。目前，她正在關注人形機器人領域，因為機器人的感知交互系統中需要大量使用傳感器，神動具備一定的技術優勢。未來，神動的業務將不僅專注汽車傳感器，還將向人形機器人配套領域延伸。

有機構預測，2035年，人形機器人市場規?；驅⑦_到1540億美元。國家政策層面也在鼓勵人形機器人的發展。近期，工信部等七部門也發文提出，“做強未來高端裝備，突破人形機器人、量子計算機等產品?！?/p>

抓住人工智能的機遇，提前做技術準備，搶占一席之地。劉慧琳說，“神動正在和特斯拉最先進的體系供應商探討合作?！?/p>

【模擬芯片巨頭亞德諾 ADI 下單臺積電日本熊本廠，簽長期供應協議】

2 月 26 日消息，據亞德諾 ADI（即 Analog Devices）官網消息，這一模擬芯片企業已與臺積電日本熊本廠 JASM 簽署長期供應協議。

參考公開信息，亞德諾 ADI 是模擬芯片領域的巨頭之一，其在該領域市占超過 10%，僅次于行業龍頭德州儀器。

根據亞德諾近期財報，其在截至今年 2 月 3 日的 2024 財年第一財季中，實現逾 25 億美元（IT之家備注：當前約 180.25 億元人民幣）營收。

臺積電聯合索尼等日企于 2021 年設立了日本先進半導體制造公司（JASM）。目前臺積電持有 JASM 超八成股份，處于控股地位。

JASM 的首座晶圓廠已于 2 月 24 日舉行開業儀式，計劃于今年底正式投產，月產能將達 55000 片 300mm 晶圓。

亞德諾全球運營與技術執行副總裁 Vivek Jain 表示：“我們的混合制造網絡有助于為客戶提供競爭優勢。通過與臺積電的合作，我們可以為客戶提供更有彈性的供應，更迅速地響應客戶需求和不斷變化的市場環境，并將我們的投資重點放在造福社會和地球的創新制造解決方案上?！?/p>

臺積電北美業務發展執行副總裁 Sajiv Dalal 表示：“今天的聲明表明了臺積電幫助客戶滿足長期產能需求的承諾。我們很高興能擴大與亞德諾的持續合作，這將有助于確保以強大的制造能力實現穩健而充滿活力的半導體創新之旅?！?/p>

【常見汽車傳感器大盤點】汽車傳感器概念與分類傳感器的定義傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。通常是由敏感元件、轉換原件、信號調節與轉換電路等其他輔助元件組成。敏感元件接受被測量并輸出與被測量成確定關系的其他量，轉換元件把來自敏感元件的其他量轉換成適合傳輸、測量的電信號，適合輸出、測量的電信號通過信號調節與轉換電路被轉換為可顯示、記錄、處理和控制的有用電信號，最后有用電信號被傳遞至其他裝置并進行通信。傳感器的組成敏感元件：直接感受被測量，并輸出與被測量成確定關系的某一物理量的元件。轉換元件：傳感器核心元件，以敏感元件的輸出為輸入，把感知的非電量轉換 為電信號輸出。轉換元件本身可以作為獨立傳感器使用，叫做元件傳感器。變換電路：把傳感元件輸出的電信號轉換成便于處理、控制、記錄和顯示的有 用電信號所涉及的有關電路。輔助電源：轉換元件和變換電路一般還需要輔助電源供電。

汽車傳感器是把非電信號轉換成電信號并向汽車傳遞各種工況信息的裝置。汽車傳感器可根據使用目的不同分為車身感知傳感器和環境感知傳感器。車身感知傳感器提高了單車自身的信息化水平，使車輛具備感知自身的能力；按照輸入的被測量不同主要分為壓力傳感器、位置傳感器、溫度傳感器、線加速度傳感器、角加速度傳感器、空氣流量傳感器、氣體傳感器，從工作原理上看這些傳感器大都采用MEMS方案。環境感知傳感器實現了單車對外界環境的感知能力，幫助汽車計算機獲得環境信息并做出規劃決策，為車輛智能化駕駛提供支持；環境感知傳感器主要分為車載攝像頭、超聲波雷達、毫米波雷達、激光雷達以及紅外雷達等。

汽車傳感器分類車身感知傳感器車身感知傳感器遍布汽車全身，被廣泛應用于動力系統（新能源車是三電系統）、底盤系統、車身系統，實現對汽車自身信息的感知并作出決策、執行，是汽車的 “神經末梢”，目前發展較為成熟，以MEMS傳感器為主。 動力來源是新能源汽車與傳統燃油車的主要區別之一，新能源汽車的電子電氣架構主要使用電池、電機、電控有關的以電流為主的電磁類傳感器，燃油車動力系統則主要以測量壓力、溫度、氣體的傳感器為主；電磁類傳感器需求有望隨新能源汽車滲透率提高逐步放量。按照被測物理量的不同車身感知傳感器可分為壓力、位置、溫度、加速度、氣體、流量等各類傳感器。

環境感知傳感器環境感知傳感器是在汽車安全技術從被動安全向主動安全演進的過程中產生的。感知傳感器主要功能為對車輛周身環境進行探測識別，可看作車輛的眼睛。而不同類型汽車智能駕駛感知系統的適用場景、受限場景、優缺點、成本等不同，彼此之間形成互補關系。環境感知傳感器捕捉外界信息并提供給汽車計算機系統用于規劃決策，主要包括激光雷達、車載攝像頭、毫米波雷達、超聲波雷達等。汽車智能駕駛感知系統是汽車系統的感知層，將真實世界的視覺、物理、 事件等信息轉變成數字信號，為車輛了解周邊環境、制定駕駛操作提供基本保障，并為高級輔助駕駛系統的決策層提供準確、及時、充分的依據，進而由執行層對汽車安全行駛作出準確判斷。

車身感知:壓力傳感器將壓力信號轉換為電信號的汽車壓力傳感器主要分為電容式和電阻式兩類。壓力傳感器是能夠感受壓力信號，并將壓力信號轉換成可用的電信號的裝置。根據壓敏元件的主流技術原理的不同，汽車壓力傳感器主要分為電容式壓力傳感器和電阻式壓力傳感器，通常應用于發動機的進氣歧管處、檢測大氣壓力變化、檢測渦輪增壓機的增壓壓力、檢測懸架系統的油壓、實時檢測輪胎壓力、測量氣缸內混合氣燃燒壓力等。車身感知:位置傳感器位置傳感器是測量元件運轉或運動所處位置的裝置。汽車位置傳感器的工作原理主要有霍爾效應、磁電阻效應、光電式、電容式、電熱式五種。根據用途不同可分為曲軸位置傳感器、節氣門位置傳感器、車高與轉角位置傳感器、液位傳感器、方位傳感器、座椅位置傳感器等。

車身感知:汽車溫度傳感器溫度傳感器：汽車上應用最廣泛的溫度傳感器是熱敏電阻式溫度傳感器。汽車溫度傳感器將溫度信號轉化為可用輸出信號，按照工作原理可分為熱敏電阻式、熱電偶式、熱敏鐵氧體式，其中熱敏電阻式溫度傳感器應用最為廣泛。根據應用場景的不同熱敏電阻式溫度傳感器可分為進氣溫度傳感器、冷卻液溫度傳感器、車內外溫度傳感器、 蒸發器出口溫度傳感器、排氣溫度傳感器等。

車身感知:汽車慣性傳感器慣性傳感器是用于測量物體在慣性空間中運動參數的裝置。根據運動是否呈線性的工作原理，慣性傳感器分為線加速度傳感器和角加速度傳感器兩類；按測量軸數量分為單軸、雙軸、三軸加速度傳感器。將線加速度傳感器、角加速度傳感器與其他測量元件組合搭配可以滿足汽車安全控制及導航系統的需求，具體應用包括汽車安全氣囊、ABS防抱死剎車系統、電子穩定程序（ESP）、電控懸掛系統等。（線）加速度傳感器：線加速度傳感器又稱加速度傳感器，是通過測量傳感器內部的慣性力并計算加速度數據的裝置。按照工作原理的不同加速度傳感器可分為交流響應型和直流響應型。交流加速度傳感器的感測機構通常使用壓電元件，分為電壓輸出式壓電傳感器和電荷輸出式壓電傳感器；直流加速度傳感器根據感測技術的不同可分為電容式和壓阻式。角（加）速度傳感器：角加速度傳感器又稱角速度傳感器，實質是陀螺儀。陀螺儀是利用動量矩（自轉轉子產生）敏感殼體相對慣性空間繞正交于自轉軸的一個或兩個軸的角運動檢測裝置，可與加速度計共同構成慣性導航系統，是決定慣性導航系統精度的主要因素。

車身感知:空氣流量傳感器空氣流量傳感器又稱空氣體流量計，可用于檢測發動機進氣量大小，是電噴發動機最重要的傳感器之一?？諝饬髁總鞲衅魍ǔ０惭b在進氣管上，將進氣量信號轉化為電信號傳遞給ECU，以供ECU確定噴油量和點火時間。對汽油噴射發動機進行電子調節，使其在各種旋轉條件下基本都能獲得最佳濃度的混合氣，需要測量每時每刻吸入發動機的空氣量，作為ECU計算（調節）噴油量的關鍵依據。如果空氣流量傳感器或電路出現故障，ECU得不到良好的進氣信號，就無法適當調整噴油量，會造成混合氣過濃或過稀，使發動機轉動異常，甚至會造成零部件損壞?？諝饬髁總鞲衅鞣譃轶w積式和質量式，其中體積式包括葉片式、卡門渦街式、量芯式， 質量式包括熱線式、熱模式。

車身感知:氣體傳感器氣體傳感器是檢測氣體的種類和濃度等信息的裝置。氣體傳感器按照技術原理的不同可以劃分為半導體氣體傳感器、固體電解質氣體傳感器、催化燃燒氣體傳感器、電化學氣體傳感器、光學氣體傳感器等；根據被測氣體的種類不同作用在汽車上的氣體濃度傳感器可以劃分為氧傳感器、NOX傳感器、稀薄混合氣傳感器、 煙霧濃度傳感器、柴油機煙度傳感器。

車身感知:MEMS方案車身感知傳感器遍布汽車全身，被廣泛應用于動力系統（新能源車是三電系統）、底盤系統、車身系統，實現對汽車自身信息的感知并作出決策、執行，是汽車的“神經末梢”，目前發展較為成熟，以MEMS傳感器為主。MEMS系統即微機電系統，是指可批量制作的，集微型傳感器、執行器、機械結構、電源能源、信號處理、控制電路、高性能電子集成器件、接口、通信等于一體的微米或納米級器件或系統。MEMS傳感器是在微電子技術基礎上發展起來的多學科交叉的前沿研究領域。MEMS傳感器是采用微電子和微機械加工技術制造出來的新型傳感器。與傳統的傳感器相比，它具有體積小、重量輕、成本低、功耗低、可靠性高、適于批量化生產、易于集成和實現智能化的特點。同時，在微米量級的特征尺寸使得它可以完成某些傳統機械傳感器所不能實現的功能。MEMS傳感器沒有標準化的生產工藝流程，每種MEMS傳感器都是針對下游特定的場景來生產，按照工作原理MEMS傳感器可分為物理類、化學類、生物類，細分種類多樣、幾乎涵蓋車用傳感器的所有類型。

以MEMS壓力傳感器的制造過程為例，需要在硅片上通過氮化硅薄膜熱沉積、光刻、金屬離子注入等工藝制備出壓力敏感電阻與金屬的互連引線后，在硅片背面進行各向異性濕法腐蝕，通過調整腐蝕速率和時間來控制壓力敏感膜的厚度。最后用玻璃進行鍵合作為芯片的支撐架構。估計需要7-8層襯底，需要一層一層去做沉積、光刻、注入、腐蝕等過程，對溫度控制精度、應力的要求非常高。

與大規模集成電路產品均采用標準的CMOS生產工藝不同，MEMS傳感器芯片本質上是在硅片上制造極微小化機械系統和集成電路的集合體，生產工藝具有較高的定制化特點。其技術先進性除了體現在MEMS傳感器芯片的設計難度之外，還體現在MEMS傳感器芯片生產工藝的可實現性方面。MEMS傳感器的領先廠商不但需要具備突出的極微小化機械系統和集成電路的設計能力，也需要開發不同傳感器芯片的生產工藝。

環境感知: 車載攝像頭車載攝像頭：車載攝像頭以感光成像的方式為ADAS功能提供輸入。車載攝像頭是監控汽車內外環境、將光學信號轉換成電信號并呈現圖像以輔助駕駛員行駛的設備， 通常分為單目攝像頭、雙目攝像頭、廣角攝像頭，安裝在汽車的前視、環視、后視、側視、內置等各個部位。攝像頭的主要功能是感知外界環境，為碰撞預警、行人檢 測等ADAS(advanced driver assistance system，高級駕駛輔助系統)功能實現提供視頻信號輸入。車載攝像頭主要由鏡頭組、圖像傳感器（CMOS）、數字圖像信號處理（DSP）組成，其中圖像傳感器是是車載攝像頭核心技術。鏡頭組、膠合材料、圖像傳感器經封 裝構成鏡頭模組，鏡頭模組將光電信號傳遞至DSP進行圖像信號處理；DSP將模擬信號轉化為數字信號，并與鏡頭模組封裝集成，形成終端系統。

CMOS圖像傳感器技術（CIS）是模擬電路和數字電路的集成，它是一種光學傳感器，是攝像頭模組的核心元器件，對攝像頭的光線感知和圖像質量起到了關鍵的影響。主要由四個組件構成：微透鏡、彩色濾光片（CF）、光電二極管（PD）、像素設計。根據元件的不同可以分為互補金屬氧化物（CMOS）半導體圖像傳感器及電荷耦合器件（CCD）圖像傳感器兩大類。典型的CMOS圖像傳感器（CIS）由多個模塊組成，分別完成不同的功能，其中像素陣列完成光電信號的轉換，將光學信號轉換為電學信號， 時序控制電路完成對電學信號的處理，數模轉換則將信號轉換為需要的數字信號便于最終輸出。

環境感知: 超聲波雷達超聲波雷達：超聲波雷達常用于泊車輔助預警和汽車盲區碰撞預警，是自動泊車系統的主流傳感器。超聲波雷達的工作原理是向外發出并接收超聲波，根據超聲波的折返時間來測算距離。車用超聲波雷達的探頭工作頻率有40kHz、48kHz和58kHz三種，頻率越高、靈敏度越高、但探測角度越小，因此一般采用40kHz的探頭。根據在汽車上的安裝位置不同超聲波雷達可分為 UPA（超聲波駐車輔助）和 APA（自動泊車輔助）兩種類型；UPA安裝在保險杠處以探測汽車前后障礙，APA安裝在車身側面以探測側方停車空間。單個UPA超聲波雷達探測距離在15~250cm之間，單個APA超聲波雷達30~500cm之間，探測范圍更遠。一套倒車雷達系統需要在汽車后保險杠內配備4個UPA超聲波傳感器，自動泊車系統需要在倒車雷達系統基礎上，增加4個UPA和4個APA超聲波傳感器，構成前4（UPA）、側4（APA）、后4 （UPA）的布置格局。

車載攝像頭在ADAS加速滲透的趨勢下，有望迎來量價齊升。L2及以下等級的汽車普遍搭載不超過8顆攝像頭，L3搭載8-12顆，L4、L5搭載12顆甚至更多數量的攝像頭。目前市場中智能汽車的滲透度不高并且普遍處于L0-L2級，攝像頭的單車搭載數量普遍較低。2021年以來，ADAS功能加速普及，隨著多種L3級車型的乘用車上市并交付，智能駕駛逐漸從L2向L3邁進，單車搭載攝像頭數量有望增加。未來L4、L5成為主流車型后，單車攝像頭的平均數量有望進一步提升。測距功能是超聲波傳感器最主要也是應用最廣泛的功能，用于感知障礙物或周圍環境位置、距離、液位、障礙物等的變化，是感知層的核心部件，主要應用領域包括汽車自動泊車輔助系統（APA系統）、代客泊車系統（AVP系統）、盲區檢測系統（BSD系統）、前碰撞預警系統（FCW系統）、倒車防撞雷達（PDC）、后排乘客監測系統（ROA系統）、掃地/工業機器人/無人機避障、液位探測、異物探測等。環境感知: 毫米波雷達毫米波雷達：毫米波雷達是ADAS系統的重要組成部分，是實現汽車智能駕駛的重要裝置。毫米波雷達使用頻率30GHz-300GHz的毫米波對目標進行照射并接收回波，通過信號處理獲得目標與發射點的距離、方位、速度等信息。車載毫米波雷達多采用FMCW連續調頻式，通常有24GHz和77GHz兩種；按照測量距離劃分有短距的SRR、中距的MRR、長距的LRR，77GHz毫米波雷達通常安裝汽車正前方，用于對中遠距離物體的探測；24GHz毫米波雷達通常安裝在車側、后方，用于盲點檢測、輔助停車等。毫米波雷達目前已經廣泛應用于汽車的ADAS系統。

FMCW（調頻連續波）是最常用的車載毫米波雷達，德爾福、電裝、博世等Tier1供應商均采用FMCW調制方式。車載毫米波雷達通過天線向外發射毫米波，通過測量回波時間等參數測量障礙物的大小、速度、距離，毫米波雷達可以同時對多個目標利進行測量，獲取汽車周圍的物理環境信息。24GHz主要用于中短距探測，主要應用有盲點檢測、車道偏離預警、車道保持輔助、變道輔助、停車輔助等。77GHz主要面向100-250米的中長距探測，例如自適應巡航、碰撞預警指示、緊急剎車制動系列等。

環境感知: 激光雷達激光雷達：激光雷達（Laser Radar）是以發射激光束探測目標的位置、速度等特征量的雷達系統。其工作原理是向目標發射探測信號（激光束），然后將接收到的從目標反射回來的信號（目標回波）與發射信號進行比較，作適當處理后，就可獲得目標的有關信息，如目標距離、方位、高度、速度、姿態、甚至形狀等參數，從而對飛機、導彈等目標進行探測、跟蹤和識別。激光發射系統：激勵源驅動激光器發射激光脈沖，激光調制器通過光束控制器控制發射激光的方向和線數，最后通過發射光學系統，將激光發射至目標物體；激光接收系統：經接收光學系統，光電探測器接受目標物體反射回來的激光，產生接收信號；信息處理系統：接收的信號經過放大處理和數模轉換后，經過信息處理模塊計算，獲取目標表面形態、物理屬性等特性，最終建立物體模型；掃描系統：以穩定的轉速旋轉起來，實現對所在平面的掃描，產生實時的平面圖信息。

激光雷達產品主要從顯性參數、實測性能表現及隱性指標等方面進行評估比較。目前由于激光雷達屬于市場新興產品，實測性能和隱形指標目前缺乏量化和可靠公開數據指引。顯性參數主要包含測遠能力、點頻、角分辨率、視場角范圍、測距精準度、功耗、集成度（體積及重量）等，可以較為直觀的反應激光雷達不同方面的性能。

按照測距原理可將激光雷達細分為三角測距、飛行時間測距ToF和調頻連續波FMCW。三角測距法 原理為發射激光到被測物體之后，部分散射光經接收透鏡匯聚到線陣圖像傳感器（CCD/CMOS）上成像，之后根據三角形幾何相似關系原理計算目標物距離。飛行時間法ToF 測距原理為記錄發射器發射激光與探測器接收到回波信號的時間差除以2，直接計算目標物與傳感器之間距離。調頻連續波FMCW 原理為發射調頻連續激光，通過回波信號的延時獲得差拍信號頻率進而獲得飛行時間，通過距離公式反推目標距離并通過多普勒頻率公式測算目標物速度。ToF測距式激光雷達以激光作為信號源，由激光器發射出的脈沖激光打到周圍物體上引起散射，通過接收器接收光波反射時間進行測距，具有測量速度快，抗強光干擾能力突出的優勢，但存在信噪比低、安全性較低等問題；FMCW激光雷達以調頻波為基礎，可以根據波的頻率計算目標物體的速度，相對于ToF天生增加了速度信息，達到4D感知的效果，當前仍處于探索階段。

激光雷達位于智能駕駛的感知層，不同傳感方式的原理和功能各不相同，在車載領域各有優劣。目前主要的感知方式包括 激光雷達、超聲波雷達、毫米波雷達、高精度地圖、C-V2X、攝像頭 等。激光雷達作為新一代的傳感器，在探測障礙物的精度和距離方面有著顯著的優勢。車載激光雷達按照激光 發射方式，分為EEL、VCSEL；按照 掃描方式，分為機械式（機械旋轉）、半固態（MEMS、轉鏡、棱鏡）、純固態（OPA、FLASH）；按照激光接收方式，分為PD/APD、SPAD/SiPM；按照 信息處理方式，分為FPGA、SoC。

審核編輯 黃宇