第二屆“光”+智能駕駛技術(shù)高峰論壇于2019年9月6日舉辦，本次論壇邀請(qǐng)了政府部門、咨詢機(jī)構(gòu)、整車企業(yè)、激光雷達(dá)制造商、紅外夜視、攝像頭等傳感器重點(diǎn)企業(yè)及知名科研院所等到會(huì)研討，共話光與汽車電子行業(yè)市場(chǎng)前景。以下為艾邁斯半導(dǎo)體市場(chǎng)與業(yè)務(wù)開發(fā)總監(jiān)金安敏現(xiàn)場(chǎng)演講實(shí)錄：

艾邁斯半導(dǎo)體市場(chǎng)與業(yè)務(wù)開發(fā)總監(jiān)金安敏

大家下午好！今天很高興參加這個(gè)峰會(huì)，剛才大家聽到了廣汽的郭總提到自動(dòng)駕駛對(duì)激光雷達(dá)的要求，QQmented非常領(lǐng)先的企業(yè)介紹了MEMS關(guān)鍵的MEMS陣鏡的發(fā)展。艾邁斯半導(dǎo)體是光電類半導(dǎo)體全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體企業(yè)，我們?cè)诩す饫走_(dá)當(dāng)中有比較多的技術(shù)的積累，會(huì)帶來激光雷達(dá)當(dāng)中光源、光源驅(qū)動(dòng)和接收上相關(guān)的技術(shù)發(fā)展的介紹。

ams是現(xiàn)在是全球化的公司，在全球都有全面的布局。我們?cè)谥袊巧虾?、深圳都有布局，其他全球主要工業(yè)國家都有我們的研發(fā)中心和商業(yè)的辦事處。全球大概是接近1萬名員工，我們的主要生產(chǎn)地是在新加坡和奧地利。我們的業(yè)務(wù)市場(chǎng)主要是兩塊：一塊是CCC，主要是消費(fèi)及通信類的業(yè)務(wù)。二是AIM，主要是汽車、醫(yī)療和工業(yè)上的業(yè)務(wù)。

剛才講到光電類比較領(lǐng)先的半導(dǎo)體企業(yè)，我們非常專注做傳感器，尤其是光電類相關(guān)的傳感器，一大塊是光學(xué)類的傳感，一大塊是成像類的傳感。另外還有消費(fèi)電子上面用的耳機(jī)上的傳感器的半導(dǎo)體方案，比如抗噪耳機(jī)。專業(yè)的還有位置傳感、環(huán)境傳感和流量傳感，都是有比較多的行業(yè)的應(yīng)用產(chǎn)品和經(jīng)驗(yàn)。

傳感器的技術(shù)、產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)主要是得益于這幾年我們比較多的并購。最近幾年我們并購了多家企業(yè)，有3D軟件方面的還有光學(xué)傳感比較領(lǐng)先的企業(yè)，還有CMOSIS做高性能成像，主要是機(jī)器視覺方面的成像。Heptagon還做光學(xué)，半導(dǎo)體晶圓層面的器件。我們過往做了很多技術(shù)上比較領(lǐng)先的企業(yè)的并購，充分整合、充分吸收來推廣到不同市場(chǎng)，不管是消費(fèi)級(jí)還是汽車級(jí)。我講其中一部分技術(shù)在汽車上應(yīng)用的案例。

成像和光學(xué)的產(chǎn)品和技術(shù)在近幾年得到飛躍式發(fā)展，特別是應(yīng)用層面，消費(fèi)層面3D發(fā)展是最近幾年非常熱的，最近一年以來出的高端手機(jī)都應(yīng)用于3D傳感方面，涉及相應(yīng)的半導(dǎo)體的技術(shù)，包括光源、接收和晶圓級(jí)別的光源器件等。我們是全球唯一提供全套關(guān)鍵半導(dǎo)體技術(shù)的公司。3D這塊技術(shù)從消費(fèi)業(yè)界會(huì)慢慢往其他方面遷移，有一塊是從手機(jī)遷移到智能家居、智能樓宇、安防這塊，涉及到手勢(shì)識(shí)別，也是可以用3D技術(shù)實(shí)現(xiàn)。包括我們說個(gè)性化的家居的功能，也可以對(duì)主人的身份識(shí)別，包括對(duì)于屋內(nèi)具體物件的距離檢測(cè)等等來實(shí)現(xiàn)。從消費(fèi)級(jí)往工業(yè)級(jí)推，逐漸就到3D應(yīng)用到汽車上會(huì)有哪些應(yīng)用。

剛才郭總提到的，在自動(dòng)駕駛方面L3，特別是L4級(jí)以上，激光雷達(dá)變成不可缺少的系統(tǒng)，但是問題現(xiàn)在挑戰(zhàn)很多，因?yàn)橐^車規(guī)，二是成本還要下來，這樣還要大規(guī)模使用車上。如何做到這點(diǎn)，業(yè)界還沒有已經(jīng)做好的答案給到主機(jī)廠，我們這里也介紹一下我們提出的半導(dǎo)體方案來賦能純固態(tài)激光雷達(dá)，能比較低成本的過車軌大規(guī)模使用車上的方案，現(xiàn)在我們和不少業(yè)界的做激光雷達(dá)的系統(tǒng)的公司做全面的合作。

3D應(yīng)用到車上，除了激光雷達(dá)了解環(huán)境的信息、測(cè)序，包括艙內(nèi)駕駛員的監(jiān)控和識(shí)別，還有駕駛員手勢(shì)的檢測(cè)等等，這些也是2D和3D的應(yīng)用。另外還涉及到投射，汽車上面增加酷炫感的應(yīng)用就是智能投射，在地面投射比較大范圍的清晰度很高的圖案，可以用作歡迎主人上車的迎賓性質(zhì)的應(yīng)用，也可以用于安全上，比如投射一個(gè)轉(zhuǎn)彎的圖案或者投射倒車的圖案來警示相關(guān)道路的使用者，我這個(gè)車要做變化或者轉(zhuǎn)彎等。這是我們車上幾個(gè)典型的，通過已有的3D技術(shù)往車上的應(yīng)用做開發(fā)的例子。

總結(jié)下來，ams半導(dǎo)體業(yè)務(wù)主要集中于四大塊的應(yīng)用：一是激光雷達(dá)上的關(guān)鍵的光源和光學(xué)技術(shù)；二是人機(jī)交互方面，駕駛員監(jiān)控、駕駛員識(shí)別方面的；三是相對(duì)專業(yè)化的傳感領(lǐng)域，位置傳感，位置傳感在新能源的趨勢(shì)當(dāng)中也會(huì)有些新的應(yīng)用，譬如電機(jī)的位置傳感器，電流的傳感器用于電器管理，這是新四化、新能源帶來的一些應(yīng)用，我們比較好的技術(shù)也能得到應(yīng)用。最后一塊是投射照明，剛才我提到的。這是我們比較關(guān)注的四塊，未來會(huì)有巨大發(fā)展、巨大潛力的應(yīng)用。

今天我會(huì)比較詳細(xì)介紹雷達(dá)相關(guān)，今天主題也是自動(dòng)駕駛相關(guān)，激光雷達(dá)是自動(dòng)駕駛不可或缺的部件。雷達(dá)上面我們會(huì)相應(yīng)用到ams的方案，VCSEL陣列技術(shù)和相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)。我簡(jiǎn)單介紹下激光雷達(dá)，我想在座的對(duì)激光雷達(dá)比較了解，激光雷達(dá)在L3級(jí)以上，特別是L4以上的自動(dòng)駕駛是不可或缺的系統(tǒng)，在應(yīng)用上面有幾大應(yīng)用，包括高速公路上的自動(dòng)駕駛，城市車輛比較堵塞時(shí)的輔助，包括停車時(shí)的自動(dòng)停車。還有城市里面的自動(dòng)駕駛等等，這幾大應(yīng)用都是對(duì)L3、L4自動(dòng)駕駛中比較典型的應(yīng)用，會(huì)需要激光雷達(dá)。但是至今為止并沒有一款成本比較低，過車規(guī)的激光雷達(dá)系統(tǒng)，像郭總提到的一些產(chǎn)品都還沒有達(dá)到這樣的水平。

激光雷達(dá)比較普遍看到的，現(xiàn)在測(cè)試車上都用的，機(jī)械式旋轉(zhuǎn)鏡的雷達(dá)，原理剛才介紹過，它就是通過有旋轉(zhuǎn)鏡來源把光源掃描到整個(gè)視場(chǎng)，接收反射市場(chǎng)的信息，來判斷整個(gè)市場(chǎng)有人等等。這是測(cè)試車上大規(guī)模應(yīng)用。但是量產(chǎn)車沒有辦法應(yīng)用，因?yàn)槌杀竞芨?，也很難過車規(guī)。

第二類是針對(duì)短距離的，短距離可以有Flash這樣的激光雷達(dá)系統(tǒng)，原理是通過光源陣列來打量整個(gè)市場(chǎng)，通過接收陣列，可能很多用SPAD的陣列來接收信息，實(shí)現(xiàn)信息的捕捉，只能針對(duì)短距離的，如果150米、200米以上的，針對(duì)前方的應(yīng)用是沒有辦法通過這種方式實(shí)現(xiàn)的。

第三種是做純固態(tài)的激光雷達(dá)，它要實(shí)現(xiàn)低成本還要實(shí)現(xiàn)過車規(guī)，我們提出的方案是用可尋址VCSEL陣列光源技術(shù)，原理是光源還是類似Flash光源，它是正面的基礎(chǔ)上做逐行、逐列的尋址，通過逐行發(fā)射光源來做空間的掃描。它正面發(fā)出的光的功率是非常大的。我們有高功率的VCSEL技術(shù)來實(shí)現(xiàn)發(fā)射，然后接收信息，通過這個(gè)方法實(shí)現(xiàn)純固態(tài)的激光雷達(dá)。這樣可以降低成本和降低難度，這是我們提出非常關(guān)鍵的底層技術(shù)來實(shí)現(xiàn)固態(tài)激光雷達(dá)。

提到做固態(tài)激光雷達(dá)，我們有相應(yīng)的技術(shù)。針對(duì)其他激光雷達(dá)，整個(gè)激光雷達(dá)行業(yè)大家提出不同的方案，有固態(tài)激光雷達(dá)、MEMS激光雷達(dá)，整個(gè)基本架構(gòu)是有一個(gè)發(fā)光源，還有對(duì)光源的控制還有對(duì)發(fā)射的驅(qū)動(dòng)等。發(fā)射光源這里普遍有兩種方式：一是邊發(fā)射器，二是VCSEL，現(xiàn)在機(jī)械式旋轉(zhuǎn)的激光雷達(dá)里面是邊發(fā)射器用得比較多。但是未來因?yàn)檫叞l(fā)射器相應(yīng)有些比較難克服的障礙，譬如說裝配比較困難，然后它的效率要大幅度提升，這方面會(huì)有些障礙。VCSEL是比較好的能實(shí)現(xiàn)光源陣面進(jìn)行規(guī)?；a(chǎn)、規(guī)模化達(dá)到汽車等級(jí)的方式，所以這是光源上的選擇。我們ams半導(dǎo)體主要是做VCSEL的方案。

接收，比較傳統(tǒng)的是AIR這種PIN方式，還有機(jī)械式APD方式，還有SPAD也是比較好的方式。純固態(tài)激光雷達(dá)就沒有光源掃描的部件，這個(gè)部件完全拿掉了。如果機(jī)械式激光雷達(dá)或者M(jìn)EMS的激光雷達(dá)還有光速掃描的部件，不管是通過MEMS陣鏡還是機(jī)械式陣鏡實(shí)現(xiàn)。不同的激光雷達(dá)用的組合不一樣。我們?yōu)榱藢?shí)現(xiàn)固態(tài)的激光雷達(dá)，認(rèn)為用VCSEL和相應(yīng)的結(jié)合SPAD然后有合適的驅(qū)動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)固態(tài)激光雷達(dá)。我們可以用VCSEL替代普遍的邊發(fā)射器的技術(shù)。這是典型的VCSEL技術(shù)和邊發(fā)射激光技術(shù)的比較在激光雷達(dá)的應(yīng)用。從做大的角度VCSEL有明顯的優(yōu)勢(shì)，包括過車規(guī)VCSEL明顯好于發(fā)射器。同時(shí)人眼安全，這在應(yīng)用上面必須要有的人眼安全，VCSEL相對(duì)比edge Emitter有明顯優(yōu)勢(shì)。我們和激光雷達(dá)的廠家、系統(tǒng)的生產(chǎn)廠都有比較緊密的合作來用VCSEL作為光源。

實(shí)現(xiàn)固態(tài)激光雷達(dá)很關(guān)鍵的底層技術(shù)是可尋址的激光VCSEL陣列，如果有VCSEL面陣，單一的陽極作為驅(qū)動(dòng)，那就是不可尋址的，整個(gè)面陣同時(shí)發(fā)光。接收也是同時(shí)接收，這是Flash，相對(duì)適合短距離的。如果做成Addressable，每行、每列都有陽極，可以按逐行、逐列來打量光源，每行、每列的光源的功率足夠高，打得夠遠(yuǎn)，來實(shí)現(xiàn)激光雷達(dá)應(yīng)用所需。從逐行掃描和逐列掃描可以做到兩地可尋址，可能按區(qū)塊點(diǎn)量，甚至一個(gè)點(diǎn)一個(gè)點(diǎn)的點(diǎn)亮，充分利用可尋址的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)每點(diǎn)每個(gè)小區(qū)塊的信息單獨(dú)捕捉、單獨(dú)分析。底層技術(shù)大概的解釋是這樣的。

聽起來是比較直觀的方式，以前沒有實(shí)現(xiàn)，因?yàn)檫@和VCSEL比較難做到高功率有關(guān)系，因?yàn)樗郧坝迷诠馔ㄓ嵑褪謾C(jī)上，以前功率比較低，很難達(dá)到汽車和激光雷達(dá)遠(yuǎn)距離的要求。ams收購了Princeton Optronics，它擁有高功率VCSEL技術(shù)，可以把功率做到很高。發(fā)射角比較小，射的距離在100米以上，現(xiàn)在最好做到150米到200米的距離，符合到遠(yuǎn)距離激光雷達(dá)的應(yīng)用。同時(shí)一個(gè)面陣VCSEL的點(diǎn)可以做到5萬個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)做到0.1W到1W，甚至1.5W都可以做到，一個(gè)點(diǎn)1W或者1.5W，整個(gè)面陣發(fā)出的功率很高。所以整個(gè)發(fā)出去的功率很高，逐行發(fā)出去，假設(shè)100行，每一行發(fā)出去也有很高的功率。有這些優(yōu)勢(shì)以后，實(shí)現(xiàn)固態(tài)激光雷達(dá)沒有陣鏡，都是純固態(tài)，然后成本大幅度下降。

幾個(gè)月前我們有新聞發(fā)布，和Ibeo和ZF在激光雷達(dá)上全面合作，在2021年前會(huì)有量產(chǎn)的產(chǎn)品出來。同時(shí)我們?cè)谄渌す饫走_(dá)的合作伙伴都有一些深入的合作，不管是國內(nèi)還是國外，我們相信這個(gè)技術(shù)是非常關(guān)鍵的革新，能夠比較好的低成本可過車規(guī)的激光雷達(dá)實(shí)現(xiàn)。

除了激光雷達(dá)我們還做艙內(nèi)的光學(xué)、成像上的傳感器，一大塊是駕駛員監(jiān)控，除了駕駛員監(jiān)控還涉及手勢(shì)識(shí)別，還有單點(diǎn)距離檢測(cè)，單點(diǎn)距離檢測(cè)可以做比較有趣的應(yīng)用，能夠了解到駕駛員的頭部位置在哪里。如果有交通事故產(chǎn)生，那么安全氣囊的啟動(dòng)是如何知道駕駛員的頭部準(zhǔn)確位置，安全氣囊的準(zhǔn)確效果做到最好，這是很有趣的通過單點(diǎn)距離檢測(cè)的應(yīng)用。第二塊是我們對(duì)駕駛員狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，這個(gè)是現(xiàn)在方向盤上添加相應(yīng)的光電傳感器可以。還有駕駛員生命體征的檢測(cè)，還有駕駛員離手檢測(cè)。剛才廣汽郭部長(zhǎng)提到，Tier 1或者供應(yīng)商要提供系統(tǒng)比較準(zhǔn)確知道駕駛員的狀態(tài)，離手檢測(cè)是很重要的指標(biāo)，駕駛員的手控制在方向盤上還是駕駛員的手完全脫離方向盤，整個(gè)ADAS系統(tǒng)需要做啟動(dòng)還是做調(diào)整，這是很重要的傳感器輸入。

智能投射是車外用車燈（裝飾燈）的方式投射大片圖案，關(guān)鍵技術(shù)是晶圓級(jí)的技術(shù)，微透鏡系列Micro Lens Arrays，在1×1的方塊上幾十個(gè)一模一樣的圖案，然后把一模一樣的圖案投射到地面上互相疊加，保持整個(gè)圖案在大面積的時(shí)候非常清晰，均勻度非常好，然后效果都很好，不管是白天還是黑夜，比較適合應(yīng)用在比較酷炫的迎賓光攤或者大面積投射轉(zhuǎn)彎角或者投射倒車的范圍或者投射一輛車，行人過馬路的時(shí)候，那時(shí)候沒有斑馬線，投射斑馬線讓行人過去，這都是可以應(yīng)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)的比較好的智能駕駛或者先進(jìn)的下一代智能車上的應(yīng)用。

我今天主要介紹到這里。謝謝大家！

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