厚势按：在17 年12 月底CCTV 2 财经频道播出的中央电视台举办的 「2017 CCTV 中国创业榜样」颁奖典礼上，来自苏州豪米波技术有限公司的总经理毕欣博士获得殊荣！
苏州豪米波的执行董事是同济大学汽车学院教授白杰博士，白杰教授曾在去年8 月5 日举办的「2017 上海智能网联新能源汽车高峰论坛」（由上海交通大学智能网联汽车创新中心主办，上海厚势网络科技有限公司承办，上海交通大学上海高级金融学院金融MBA 项目和交大安泰MBA 汽车协会协办）上做过非常精彩的报告。
本文将先回顾中国江苏网对毕欣博士的采访报道，然后回顾白杰教授的精彩报告。
近日，「2017 CCTV 中国创业榜样」颁奖典礼圆满举行，由商界领袖、知名投资家、媒体总编辑等组成的专家评审团共同评选出十位「2017 CCTV 中国创业榜样」。江苏共有2 名创业者荣获殊荣，他们全部是「创业江苏」科技创业大赛获奖选手。让我们一起来领略他们的获奖风采。
苏州豪米波雷达公司总经理 毕欣 博士
在「2017 CCTV 中国创业榜样」颁奖典礼上，来自江苏苏州的的毕欣走上了颁奖台。他带来的项目是汽车智能驾驶辅助系统与毫米波雷达，为驾驶人员行车过程中的安全保驾护航。在车辆激增、道路拥堵的现状下，安全驾驶变得刻不容缓。
据该公司总经理毕欣介绍，车载毫米波雷达的全天候工作特性，在汽车安全方面能发挥很大的作用，通过发射电磁波，探测到目标产生回波，利用先进的波形设计与信号处理技术，可以输出复杂交通环境下多目标的角度、速度、距离，甚至目标的属性。目前高端车已经开始大量运用了，未来在高级辅助驾驶与自动驾驶领域必将成为不可或缺的重要感知技术。
放弃中科院工作，果断投身创业大潮
在采访中得知，毕欣从事毫米波的研究已有多年。早在攻读博士期间其课题研究方向就为交通安全领域雷达关键问题研究，进行车载雷达系统和算法的研究。美国留学访问期间，在MIT 的EECS 实验室对MIMO 体制雷达系统地进行了更为深入的研究。课题组从最初的2 名硕士生，逐步发展成近20 人的协作团队，实现了24 GHz 交通雷达、安防雷达、工业测控雷达等产品的量产化生产和销售，年销售达千万元以上，逐步确立了在研究所的微波毫米波雷达探测与成像技术、智能汽车与无人机环境感知系统的研究方向，并于2014 年底破格晋升为中科院沈阳自动化所研究员。
据悉，毕欣在中科院作为课题组长期间，一直在探索和深入毫米波雷达在汽车主动安全与自动驾驶领域的应用，承担了多国家和省市课题，同时代表我国交通部公路研究院作为标准化专家多次参与了ISO/TC204 自动驾驶相关标准的讨论。
2016 年，在行业标准化工作会议、行业论坛，以及国家重点专项申报交流中，结识同济大学白杰教授，通过多次深入交流，大家达成共识，希望利用各自在国内、外毫米波雷达与先进驾驶辅助系统（ADAS）领域多年的行业与技术积累，共同推动智能汽车环境感知与控制系统国产化，使目标产品在基础研究、产业化及应用上尽快达到国际领先水平，打造国际研发「汽车主动安全与自动驾驶技术」的自主品牌。
为着共同的理想，毕欣辞去中国科学院沈阳自动化所研究员的职务，投身创业，一起创办了苏州豪米波技术有限公司。
深耕技术，产品运用前景广阔
据介绍，该公司的产品主要依托自主核心毫米波雷达传感技术，实现对智能驾驶与无人驾驶中，周围环境的实时感知，通过预警和干涉等主动安全策略，实现汽车的自适应巡航（ACC）、碰撞预警（FCW）、紧急自动刹车（AEB），以及行车盲区检测（BSD）等驾驶辅助系统的主动安全功能，可以有效减少事故发生率，市场需求迫切。毫米波雷达传感器亦可广泛应用于非汽车行业（如低空飞行无人机）的100 米左右范围内测距和测速，智能交通、安防监控等领域，是一种新兴的，具有广阔运用前景的产业。先进的设计理念，自动化的生产工艺，军工级的测试工艺，汽车级的质量控制，保证了产品的领先性、可靠性和一致性。
在采访过程中，毕欣告诉记者：「目前国内乘用车ADAS整体搭载率不足10%，并且大部分的ADAS 功能只有在中高端车型的高配车上搭载，如长安汽车的CS75，吉利博瑞等，只有顶配的车型才搭载了ACC 或AEB，其余车型均未搭载。可以看出国内乘用车辅助系统实际搭载率其实是很低的，未来存在巨大的市场空间。」在中国新车评价规程等法规的推动下，以及在车企竞争日渐激烈的情况下，为了提高产品竞争力，我们有理由相信，未来国内驾驶辅助系统必将大范围的普及，并下探到低级别的车型。对于驾驶辅助系统未来的市场前景，毕欣满怀信心。
目前，公司与清华大学、同济大学等国内高校建立了长期研发战略合作关系，不断加深基础理论研究与突破。在合作过程中有计划地进行高端研发人才培养，为企业的可持续发展奠实人才基础。「让智能汽车环境感知技术成为中国汽车的基础配置，促进社会效益、经济效益最大化，是我们追求的终极目标」，毕欣如是说道。
现场图：同济大学汽车学院教授 白杰 博士
我来自同济大学汽车学院，今天会跟各位同仁汇报的主题是《毫米波雷达和智能驾驶》。大致汇报的内容有以下5 点，总体来说内容上可能会稍微偏专业一点，但我尽可能讲的通俗一点。
智能驾驶的背景与进程
现在对自动驾驶、智能驾驶、智能网联，有很多各种各样的定义。在这些定义里面，ADAS 系统是我们通常说的智能驾驶员辅助系统，「ADAS 系统」一般来说在Level 0 到Level 1，具备单一的控制功能。当复数的ADAS 系统搭载在一辆车里面之后，我们把它定义为「准自动驾驶」，或者说已经接近自动驾驶。如图1 所示，准自动驾驶里面，包括「驾驶员负全责」以及「驾驶员与系统」的切换，这个部分都属于准自动驾驶的领域。
图1、自动驾驶的内容与定义
「完全自动驾驶」就是说汽车由整个自动驾驶系统负责任，包括加速、转向、制动都由汽车来操纵。这是自动驾驶大致的内容和定义。图1 中没有提完全无人驾驶，就是说整个车完全无人的话，应该在这上面还有一层，估计到那个时候，汽车工业可能是另外一种形态，就是说汽车工业可能来到后汽车工业时代，所以没有把这一部分表达出来。
大家可以看到，自动驾驶进入市场的时间上大致在2020 年或者2025 年，可能这是限于一些高档车型以试验性质来运行的时间。就是说，实际到我们一般人买的车里面出现自动驾驶的话，估计还要更长的时间。
图2、自动驾驶的实现途径
在自动驾驶里面，我们实现自动驾驶，主要是这么两种途径：一个是基于车载自身传感器的「自主行走控制系统」；还有一个基于V2X 获取前方信息的「协调型行走系统」，也就是所谓的汽车网联。再往上一层就是智能加上网联，当智能和网联这两个系统联合在一起，可能就是将来的自动驾驶系统。
2020年或者2025年，这个时间上都是相对来说比较含糊的。为什么？因为网联这条路，用什么样的方式，包括什么样的标准，到目前来说还具有很多模糊性，在技术上还没有完全准确的时间。所以，要将智能和网联这两条线合并到一条线的时间上，就不是那么准确了。
图3、自动驾驶的商业路线
现在在自动驾驶技术的商业化路线方面，我们前面有的初级自动驾驶，也可以说是ADAS 系统，在主机厂里面，现在主机厂里面一般采用SAE 1 级、2 级，然后往3 级、4 级方向发展。0 级在很早以前，90 年代就有了。
然后在中级里面，像现在的特斯拉直接从2 级开始。当然特斯拉从SAE 2 级、3 级开始也有它的产业基础，在美国那边汽车公司里面都已经进入了2 级，它再从0 级出发也是不符合时代的。所以它的表现也是属于比较正常的，当然特斯拉更多的是从2 级自动化用了3 级的HMI （人机界面）系统，这样有一种跨界的感觉。
图4、汽车环境感知传感器的特点
自动驾驶里面，智能的这部分更多是车载传感器的集合、传感器的融合以及应用。在传感器里面（如图4 所示），车载传感器主要是分五种：电子雷达、激光雷达、相机、红外线相机、超声波传感器。其中，超声波由于探测距离太近，虽然现在搭载率很高，但是将来可能会更多的被取代。
在激光雷达方面，现在多线的激光雷达价格还相对比较高，而且这个价格什么时候降下来并不一定，我们很多人都想激光雷达在未来几年内价格能降下来，但是这个可能很难做到。当年毫米波雷达也是从90 年代开始一直降价降到现在，终于从数万美金降到―百美金。所以说，这个时间的发展往往不一定如我们所期待的那么顺利。
图5、现代车载雷达构成
在汽车电子雷达方面，现在汽车搭载的主要是往前看的前视雷达，有24G 和77G 两种远距离雷达。这个24G 的里面，也有往后视的24G 的雷达。24G 和77G 的雷达的区别点在于，24G 分窄带和宽带两种雷达，77G 主要是窄带雷达，它的带宽比较窄。
77G、76G，虽然法规上允许最大1 个GHz，但是77G 雷达的带宽大概在500 MHz 以内，带宽不够高的话，会带来距离分解能力不高的问题。24G 的宽带雷达当时在法规上最大可以到2 个GHz，也有说当时26G 可以用4 个GHz。这里带宽的提高使得分解能力提高很多。但是由于只有2G 带宽的信息分辨能力、运算速度的限制和EU区域限制，带宽带来的效果并没有表现出来。
智能驾驶毫米波雷达
稍微介绍一下汽车雷达的历史，其实最早从70 年代、80 年代，大家就一直在做汽车车载毫米波雷达。汽车的智能化也不是最近才提起的话题，实际上在70 年代的时候大家就想做汽车的智能化。
图6、车载毫米波雷达的发展史
在图6 中可以看到，70 年代的时候汽车上面背着几个大脸盆似的天线，这个时候就开始想着做汽车智能化。1990 年开始，进入90 年代微电子技术的发展，一下子使得雷达小型成为可能，也是在这个时候雷达开始开发得快一点。
图7、雷达芯片的进程
车载雷达里面有一个芯片材料，这个芯片从90 年代开始，最早是用GaAs 这种材料，现在是SiGe，在将来五到十年可能CMOS 芯片会出来。用CMOS 做的高频信号发生器，当材料变得越来越便宜的同时，它的功率、噪声、功放这方面的表现会越来越难控制，它对生产工艺的相对要求就会越来越高。
现在国外也在往CMOS 这个方向转，但是刚刚起步阶段，相对来说制造工艺技术方面要求更高。我们要注意一点，当一种新的材料、新的技术导入的时候，在起步的前几年，它的价格肯定会比它的上一代暂时贵，例如CMOS 芯片比SiGe 芯片贵，但这是起步阶段必然的问题。
79GHz 雷达技术
我们的下一代雷达会是什么？
我们反转来看过去历史的发展就会看到，现在我们使用的技术，其实就是十年前各个研究所、大学在开发的技术。也就是说，在将来下一个五年、十年，我们会用的技术基本上目标是定在79G 毫米波雷达。国外5 到10 年前就已经开始做79G。
为什么会用79G？
图8、为何会是79GHz 雷达？
如图8 所示，我们现阶段用的77G 的毫米波雷达，根据雷达的公式，带宽较窄的情况下，它的距离分辨率大概也就是1 米的范围。
当带宽提高的话，我们可以看到在79G 用了4 个GHz，它的距离分辨率可以提高到很多。当距离分辨率提高到了10 个厘米，两个物体前后左右相隔的距离差达到10 个厘米也能测量出来的话，就不需要角度的分解了，也就是说不需要相控阵天线就可以把两个物体分开。这能够极大地提高道路上各种障碍物的分离检测能力，而不需要带上一个强大的相控阵天线。
图9、自动驾驶用下一代车载雷达构成
在今后，由于79G 雷达的出现，将来的智能驾驶的汽车就会前向还是24G、77G 的远距离雷达，但在中间侧向有4 个 79G 的毫米波雷达，来实现环视。
79G 的毫米波雷达具有高分解能力，使得在某些功能可以逐渐代替一些现有的光学传感器的性能。也就是说79G 除了水平方向的高分解能力之外，同时可以做一个上下方向的79G 毫米波雷达，水平和上下同时进行扫描，很容易实现毫米波的成像。
也就是说，很快（大概十年内）将会有一种很强大的毫米波成像雷达，这在很大的程度上会替代现有的光学传感器。
图10、车载雷达的未来
图10 是目前整个雷达在发展机制上区分出的几种雷达，这里列出来了24G、77G、79G 三种。这几种雷达里面，主要考虑两种走向：
· 距离分辨率跟成本，也就是说在性价比这个方面；
· 最大检测距离。
从图10 的坐标中可以知道，将来的趋势有可能是从性能更好的方向上来说，会往79G 走。还有一个性价比，价格最便宜的方向是24G，这在中国可能在一段时期里面都会存在。这跟欧美市场可能会有不一样的走向。因为欧美市场的话已经使用77G 了，而国内的话，可能采取性能高的往79G 走、价格便宜的往24G 走的路线。
79G 的毫米波雷达会有什么好处呢？
图11、研发动态：79 GHz 雷达的行人检测
79G 的毫米波雷达由于它可以做到4 个G 的带宽，在这4 个G 的带宽里面可以实现成像。比如说像这个室内，两个人和反射板（用于表示汽车），把它们放在一起，79G 能够很精准的将其分解出来，当然图11 这是通过机械式扫描来看这个79G 的性能会怎样。在以前的雷达里面是看不到这些东西，与现在在医院里做CT 成像是基本一样的。
图12、研发动态：79 GHz 雷达降雨条件下车辆与行人测试
当然79G 也是电磁波雷达，由于频率越来越高，我们要考虑到电波在降雨或者是冰雪条件之下，传感器的性能也必然会衰减。
比如说行人行为检测，没降雨的时候，这一款雷达可以看到50 米的话，下中雨的时候，同款雷达看人的距离会缩短到40 米。也就是说，会有10 米的衰减出现。因此，如果79G 雷达要看得更远的话，在信噪比方面的性能还需要做进一步的增强，还要做很多的努力。
图13、研发动态：79 GHz 高分辨率雷达信号双收技术
刚才讲的79G，在没有相控阵的时候，它的分解能力就很高。而如果同时对79G 雷达也做与现在77G 一样的相控阵天线，多发射多接收的话，这时候对多目标的分离检测能力除了距离上的分解还会有角度上的分解，对多目标的分离检测能力将会有大幅度的提高。
当然这个大幅度的提高的同时，也会带来一个很大的问题，就是多目标的分离检测。现在77G 雷达用的是32 或64 个目标，在79G 的时候雷达内部信号处理就不是同时跟踪764 个目标，而是128 个或者更多的目标数。我们同时跟踪的目标数越多，对雷达内部的信号处理芯片运算能力要求会成指数增长。这是79G 雷达开发需要考虑的问题。
图14、研发动态：雷达信号处理系统硬件概要
雷达信号处理可以集成在一个DSP 芯片里面。这在一个芯片里面做信号处理的话，除了刚才多目标数量的影响之外，还有下雨天气，道路环境噪声的影响，在这里面除了对多目标的分离检测信号做分离处理，还要做进一步的跟踪处理。
图15、研发动态：雷达信号处理系统概要
还有如自动驾驶里的车辆惯导，通过惯导来推算前方障碍物对你来说具有多大的危险性。这个危险性的判断，是雷达信号处理的一部分。也就是说在雷达信号处理里面，会在雷达的内部做图15 中所提到的六项信号处理。
随着现在雷达波形越来越复杂，从第二个阶段开始信号处理都已经是运算负荷很重的信号处理，包括我们现在用的最新的雷达，这也是79G 雷达需要克服的技术难题。
苏州豪米波雷达技术动态
图16、苏州毫米波雷达技术有限公司简介
下面我简单介绍一下苏州毫米波这个公司。苏州毫米波技术有限公司成立的时间不长。这个公司的核心产品主要在于两个地方，一个是智能驾驶系统的控制算法，同时也做关键的传感器硬件以及传感器的算法。从系统到传感器的合成方面，我们具有强大的开发能力。
公司成立一年，现在我们已经把24G 的中距离80 米的雷达和远距离150 米雷达这两款产品，从性能上和产品上都已经调试完毕。
图17、苏州毫米波雷达产品
尽管我们轻车熟路，尽管我们以前在国外一直做毫米波雷达，但是真正做到产品化，我们在去年一年的时间里，还是做了四五轮的试制。通过每一次的试制、仿真，来改善性能，使得中距离雷达能够达到80 米的检测距离，远距离雷达能够达到150 米。
去年国内很多人跟我讲，24G 做不出远距离，但是我们24G 也在这么一个小小的天线里面把150 米给做出来了。同时，我们看到这个天线和信号处理分成两块板，我们现在已经把这两块板整合到一块板了。同时我们也还在做77G 雷达的开发，尽管这个77G 不一定把它产品化，但是77G 也已经很顺利的把样品做出来了。
刚才讲远距离雷达主要是放在汽车前面的，用来做自适应巡航或者紧急防碰撞紧急制动系统，包括乘用车和商用车的紧急防碰撞。中距离雷达主要用来做汽车的后向检测，这为什么会需要80 米？因为当你的雷达搭载在汽车的两个后角的时候，后挡板对雷达的减衰非常大。当雷达检测距离是30 米或者50 米的时候，实际安装汽车看的距离可能只有几米。尽管我们做了最大探测距离80米，但是实际上安装在汽车上，我们的雷达只能感觉到车后方40 米左右的障碍物，挡板会减衰掉一半。这也是我们跟国内其他公司不太一样的，一直下决心把这个最远的距离提高的原因。
我们同时有四台样车，我在各个公司里面进行测试和评价讨论。当然我们也积极的参与国家相关的标准和法规的制定工作，这确实对于一个产业发展也是一个很重要的方向。在法规方面，也还是需要积极参与。
同时，我们团队也在做汽车的自动驾驶，从整个汽车的自动驾驶方面进行开发。因为我们始终感觉，虽然我们卖的产品是传感器，但实际上在做传感器的同时，我们要把整车的自动驾驶整个系统的控制都要做。
只有把自动驾驶系统这个大方向在前面作为引领的话，才能够知道将来的传感器会需要什么样。也是因为我们在一边做，所以现在79G 我们已经有了样品，而且在样机性能上也感觉还是很不错。当然，79G 的研发现在对我们自己来说也还是属于在绝密的阶段，我们现阶段79G 就不在外面展示。
结论
图18、现在与今后的车载雷达构成对比
如图18 所示，今后我们感觉车载雷达，它肯定会从这么几个方向来发展。
下一代的感知系统里面，感知系统会往哪个方向走，取决于毫米波雷达成像技术走得有多快。只有毫米波雷达往成像方向走了以后，整个感知系统，对于将来的自动驾驶会起到很多引领作用。
当然毫米波雷达成像，在军用上早就已经有，只不过是成本方面的问题。现在79G 已经实现了距离方面的扫描，即现在是水平方面，只要加一个垂直方向的维度，也就是最多是以两个79G 的成本来做，就可实现毫米波的成像。现在79G 也就在一两百美金的范围，乘以二也就是四五百美金，毫米波雷达的成像在今后五年里面会成功出来。
我们现在做的是从研究到设计到制造到销售，这整个一条龙，我们都在做。应该说是朝着这个美好的人生前进，还是很不错！
在这里我也非常欢迎上海交大的学生加入到我们的团队！
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