从高速NOA到城市NOA，从L2级半自动驾驶到有条件的L3级自动驾驶，汽车行业正经历一场深刻变革。目前包括宝马、奔驰、阿维塔、极狐、赛力斯等多家车企都已获得L3级高速公路路测牌照，这意味着2024年将是智能汽车竞争白热化的一年。
不过也要看到，夜间驾驶场景依然是自动驾驶需要解决的最大“corner case”。根据世界汽车安全事故统计资料：夜间发生的交通事故率是白天的3倍，照明不良时事故率又是照明良好时的3倍。主要原因在于夜间光线条件差、照明不良以及驾驶员的视距变短、视野变窄等因素。
此外，夏日驾车出行时，由于眩光，驾驶员很难看清前方路况；进出隧道时，“黑白洞效应”导致的短暂失明也让行车变得危机四伏；夜晚行车时，对向行驶车辆的远光灯也可能让驾驶员失去对路况的判断力，从而给行车安全带来极大隐患。除了光线剧变，雨雾霾等恶劣天气由于能见度恶化，易引发交通事故，甚至给国家和人民生命财产造成重大损失。
因此随着汽车行业的不断发展，对车辆安全性能的要求越来越高。早在2018版E-NCAP测试项目中，首次将骑行人引入AEB测试，测试场景新增了黑暗和朦胧照明条件下进行行人检测等。
如今，中国汽车市场正在迅速扩大，越来越多的中国汽车品牌开始进入国际市场。为了在市场竞争中占据优势，中国汽车企业需要关注E-NCAP和C-NCAP等安全评估标准。随着自动驾驶技术的发展和应用场景的细化，预计2025版E-NCAP对恶劣天气场景将有较高的标准要求，2027版C-NCAP预计也会将夜间和恶劣天气都作为关注场景。这为中国汽车企业提供了一个明确方向，即在这些场景下提升车辆的安全性能，并采取相应措施来解决当前存在的缺陷场景问题。只有这样，才能在国际市场竞争中占据优势，赢得更多消费者的信任和认可。而这里面，红外热成像技术将不可或缺。
红外热成像 夜间驾驶的“鹰眼”
早在2000年代初期，凯迪拉克、宝马等海外车厂便率先在车端部署了红外热成像技术，目的是为避免在照明不良或者大雾地区车辆与动物发生碰撞。尤其在生态环境良好的北欧地区，每年与野生动物碰撞而引起的交通事故高达数万起，足见提高驾驶安全的重要性。
发展到近几年，随着自动驾驶水平不断提高，消费市场逐步进入“认知”的购买转化阶段，也促进了红外热成像技术从百万车型向中高端车型的渗透。譬如，比亚迪仰望U8、东风猛士917、广汽埃安昊铂、大运远航、吉利均宣布搭载红外热成像夜视系统，滴滴自动驾驶等国内外自动驾驶公司已经用上该项技术。
行业观点普遍认为，在更长远未来，高阶自动驾驶系统引入红外热成像传感器是必然趋势。红外热成像技术是一种独特的成像方式，它不依赖于可见光，而是通过捕捉物体发射的红外热辐射来生成图像。这种技术的最大优势在于其被动成像的原理，这意味着它不需要任何外部光源，因此可以在任何光线条件下稳定工作，无论是明亮的白天、漆黑的夜晚，还是眩光等复杂环境。此外，由于红外波长较长，它对空气中的颗粒物具有绕射能力。这使得红外热成像技术在面对雪、雾、霾、扬尘等复杂天气和环境时，仍能提供相对稳定的图像。
睿创微纳2021年发布的全球首款8μm 1920×1080非制冷红外探测器拍摄图像
与激光雷达、毫米波雷达相比，红外热成像传感器属于视觉传感器的一种，语义信息更加丰富，且随着分辨率提高，其对目标物体识别、分类的准确率都会大大加强。而对于可见光摄像头“有心无力”的地方，包括在弱光、眩光、强光等光线影响和雾霾、沙尘等恶劣天气影响的驾驶环境下，红外热成像技术也能够轻松应对。
“起初大家都在卷智驾功能的清单，现在基本是‘你有的我也有’。所以这两年有了一个明显变化——智驾功能的稳定性和安全性。接下来，场景的覆盖率、智驾系统持续的可靠性和安全性，将成为整个行业的竞逐重点。”睿创微纳告诉盖世汽车。
作为国内车载红外热成像领域的先行者之一，睿创微纳已与多家主机厂和自动驾驶公司达成定点合作，包括比亚迪、远航汽车、滴滴自动驾驶、图森未来、智加科技、踏歌智行、中科慧拓等。去年12月，其又获得了吉利定点项目，将为后者提供红外热成像夜视系统摄像头等产品。
不过，在睿创微纳看来， 智能驾驶系统中的传感器之间并不是简单的替代或竞争关系，而是需要综合考虑各传感器的优势以及整套系统的成本。不同的传感器在智能驾驶系统中扮演着不同的角色，各自拥有独特的优点和适用场景。
例如，可见光摄像头可以捕捉到丰富的图像信息，但在夜间或恶劣天气下的表现可能受限；雷达能够穿透障碍物，但在复杂的环境中可能会受到干扰；而激光雷达则可以提供高精度的三维环境地图，但成本较高且受恶劣天气影响较大。因此，需要平衡各种传感器的优势，充分发挥它们的特长，以提高智能驾驶系统的整体性能。
此外，各家公司在技术路线和方案上可能存在差异，有些公司可能更注重传感器的性能和精度，而另一些公司则可能更注重成本控制和商业化落地。因此，需要根据不同的需求和场景选择合适的传感器组合，以达到最佳的智能驾驶效果。
在驾驶辅助阶段，红外热成像传感器可以支持一些高性价比车型走视觉路线，这或许比激光雷达更具优势；但到了L3及以上自动驾驶阶段，安全标准愈发严苛，多传感器的融合必然是主流趋势。红外热成像技术的加入，将能够进一步提高系统的冗余度和可靠性，让行车更安全。
图片来源：睿创微纳
早期海外车型大部分红外热成像配置为10W像素，现在睿创微纳为汽车行业主推的分辨率起步为640×512分辨率，目前红外传感器像素不断提高，也可实现红外传感器与其他传感器做像素级融合。
2023年，睿创微纳的红外热成像产品正式交付大运汽车旗下两款车型。预计2024年2月份，其他主机厂定点的车型也将步入量产阶段。可以这样说，在车载红外热成像领域，睿创微凭借从芯片探测器、机芯模组到整机系统的全产业链布局， 目前成为全球红外热成像领军企业，在技术突破和市场份额上均在全球前列，使红外热成像在技术和成本上具备上车的可行性和成熟度。
坚持核心元器件自研 拿下多个“首发”
自成立之初，睿创微纳便坚持从芯片做起，啃“最硬的骨头”。
从2015年到2019年，睿创微纳先后发布了国内首款像元尺寸14μm 1024×768、12μm 1280×1024、10μm百万像素的红外热成像探测器芯片。到2021年，其又发布了全球首款8μm 1920×1080红外热成像探测器芯片，实现了国产红外热成像芯片领跑世界的目标。
2022年，睿创微纳RTD6122W系列亦成为国内首款通过AEC-Q100车规级认证红外热成像芯片。去年上海车展期间，其搭载车规级红外热成像芯片的Asens M6+、IR-Pilot 640X、Horus 640等车载产品，以及搭载8μm红外热成像芯片的车载红外热成像仪IR-Pilot 1920X正式亮相。
盖世汽车了解到，除了12μm红外探测器芯片率先实现量产，睿创微纳旗下10μm、8μm红外热成像探测器芯片也于今年进入量产，开始投放汽车市场，预计这两年全面转向量产。
图片来源：睿创微纳
这份成绩的背后，自然离不开其一以贯之的坚持与技术创新。目前睿创微纳拥有2600余名员工，研发人员占比约45%。同时公司年均研发投入达总营收的22%左右，严格贯彻公司技术领先战略。加上比较完善的全球销售网络，其红外热成像产品目前覆盖全球120多个国家和地区，出货量逐年增长。
到目前，其已形成红外热成像、微波、激光等多维感知业务。在睿创微纳自己看来，海外业务之所以能够顺利推进，离不开芯片的研发优势。除了红外探测器芯片，其也专门自研了ASIC-ISP芯片，确保成本、图像效果、功耗等方面优势。依托于IDM模式，研发效率得到保障的同时，产品成本也能显著降低。
不仅如此，睿创微纳在算法领域也是不断创新。对于红外热成像面阵输出均匀性较差、漂移的技术特点，睿创微纳自研了Matrix IV图像算法和超分算法，在“看得见”的基础上，实现“看得更清晰”。
此外，针对视频信息的连续性，睿创微纳也研发出了“无挡算法”。当前一些通用的系统方案可能要每隔几分钟打一次快门，导致图像冻结，眨眼之间就可能错过有效信息，造成事故发生。利用“无挡算法”，红外传感器在车辆行驶过程中可以不打快门，从而保证视频流的连续性。
睿创微纳也告诉盖世汽车，未来可能会取消快门等部件，对结构件进行优化设计。总而言之，只要行业有需求，创新的脚步便不会停下。
曾有业内人士直言，未来10年将会是红外热成像发展的“黄金10年”。根据市场研究机构The Brainy Insights数据，全球热成像市场将从2022年的36.1亿美元增长到2032年的65.9亿美元。近年来，国内外车型加速导入红外热成像夜视系统， 未来随着头部企业的技术研发进展和市场需求爆发，红外热成像技术的成本也将进一步降低，不再成为阻碍其广泛应用的因素。这不仅将使得更多的汽车制造商能够将红外热成像技术集成到其产品中，也将使得更多的消费者能够享受到这一技术带来的安全和舒适。
量价齐驱 征服车载红外热成像“新蓝海”
和可见光传感器相比，红外热成像传感器的价格差异主要体现在探测器、镜头等方面。
首先是红外探测器，由于工艺的不同，红外探测器的像元尺寸要大得多。如车载可见光探测器像元尺寸一般是2μm，甚至更低，同一块晶圆可以切出更多芯片，单颗成本也就更低。另外，红外热成像探测器的工艺相较于可见光更复杂，其中MEMS相关领域为细分市场，需要千万甚至上亿的数量级才能有效摊薄成本。
其次是镜头，可见光镜头多采用塑料、玻璃或者玻塑混合材料，而红外热成像镜头多使用锗或者硫系玻璃，成本较前者要更高一些。
图片来源：睿创微纳
睿创微纳指出，红外热成像镜头可以用硫系玻璃代替锗，工艺则从单点金刚石切削改成模压，降低制造成本；在探测器方面，需要持续缩小像元间距，同时在市场需求数量级逐步提升的过程中逐渐降低制造成本，来降低CMOS外围电路的BOM成本。另外，除了自建产线，睿创微纳也积极与其他大厂合作，通过联合建设产线实现生产降本。
封装工艺上，CMOS-MEMS传感器具备实施晶圆级封装的潜力，可以大幅缩小体积并降低成本。而当前睿创微纳的晶圆级封装工艺已经实现量产，车规级红外传感器采用的也基本是晶圆级封装。
该公司2022年年报显示，其与代工厂共建的8英吋 MEMS 晶圆生产线，月产能达到1500片。随着红外探测器产线加速导入自动化设备，金属封装和陶瓷封装红外探测器年产能达到80万只，晶圆级封装红外探测器年产能达到260万只。
除了技术上持续创新，产能自建有保障，睿创微纳还建立了全球首个红外热成像开源平台，涵盖红外航拍人车检测、红外城市、红外图像降噪、通用双光等10个数据集，旨在提供红外热成像AI研究、共享红外热成像数据、赋能全球红外生态。只有产业生态完善了，红外热成像车载市场才能释放更大潜能。
据其预测，到2025年左右，30万像素的红外热成像传感器成本有望降至百元级别。随着价格不断下探，红外热成像系统“上车”势必提速。未来，北美和欧洲地区中端车型可能会率先标配红外热成像系统，而国内市场由于成本和开发周期的内卷，短期仍将聚焦高端车型。
展望未来，睿创微纳将在汽车业务板块中开拓更多产品线，除了前视红外热成像系统，其也规划了舱内感知产品。基于自研优势及其MEMS平台优势，睿创微纳将为汽车行业提供更多先进的技术和产品。与汽车制造商及自动驾驶公司共同推动技术创新，为人类创造更加安全美好的出行体验。
