“超5G”無線收發(fā)器可用于自動駕駛

美國電氣工程師發(fā)明了一種新的無線收發(fā)器，可將無線電頻率提高到100 GHz，是5G 無線通信標(biāo)準(zhǔn)速度的4 倍。

被其發(fā)明者稱為“端到端收發(fā)器”的硅芯片尺寸為4.4 mm×4.4 mm。由于具有獨特的數(shù)字模擬結(jié)構(gòu)，該芯片速度和數(shù)據(jù)速率比新無線標(biāo)準(zhǔn)的性能高出2 個數(shù)量級，因此數(shù)字信號處理速度更快，能源效率更高。

該收發(fā)器將超越5G 無線標(biāo)準(zhǔn)，指定運行頻率在280～380 GHz，并邁向6G 標(biāo)準(zhǔn)，6G 標(biāo)準(zhǔn)的工作頻率預(yù)計在1 000 GHz 以上。能夠處理這種高頻數(shù)據(jù)通信的發(fā)射器和接收器，對于開創(chuàng)一個由物聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛汽車等主導(dǎo)的新無線時代至關(guān)重要。

噴氣式飛機(jī)預(yù)燃室技術(shù)將用于汽車

普渡大學(xué)研究人員正在開發(fā)汽車預(yù)燃室技術(shù)，以取代傳統(tǒng)火花塞。用于噴氣式飛機(jī)的技術(shù)將應(yīng)用于私人汽車和其他汽車。

預(yù)燃室內(nèi)充滿燃料與空氣的混合物，混合物被點燃后，燃燒室底部的小孔釋放出強(qiáng)大的火焰射流，穿透主燃燒室，進(jìn)行點火。與傳統(tǒng)火花點火方法相比，該方法具有較大的點火面積和快速的火焰蔓延速度，能提高整體燃燒效率。該技術(shù)的研究對象包括被動型和主動型預(yù)燃室。對于前者，主燃燒室混合物經(jīng)過壓縮沖程，通過小孔推入預(yù)燃室；對于后者，額外的燃料用于預(yù)燃室，促進(jìn)主燃燒室稀薄燃燒。

該技術(shù)已經(jīng)用于大孔徑天然氣發(fā)動機(jī)以及一些F1 賽車。

安波福發(fā)布智能汽車架構(gòu)

為了能夠?qū)⒆詣玉{駛及電動車相關(guān)功能進(jìn)行整合，并確保生產(chǎn)成本處于用戶可承受范圍之內(nèi)，安波福給出了“智能汽車架構(gòu)”的平臺暢想。1）加快軟件研發(fā)并優(yōu)化硬件驗證程序。在智能汽車架構(gòu)平臺中，用戶可創(chuàng)建獨立的產(chǎn)品生命周期，加速軟件啟動時間，簡化硬件驗證流程，并在必要時完成數(shù)據(jù)收集工作。此外，完全自定義的操作界面還可簡化軟件研發(fā)及硬件交互過程。2）剝離輸入/輸出運算法則。智能汽車架構(gòu)平臺允許研發(fā)人員將輸入/輸出運算法則從成本昂貴的域控制器中剝離，并將該功能內(nèi)置于區(qū)域擴(kuò)展塢中，利用環(huán)形網(wǎng)絡(luò)和環(huán)狀拓?fù)洌瑑?yōu)化配電及數(shù)據(jù)分布。該功能將提升汽車制造過程中的生產(chǎn)效率，簡化相關(guān)的數(shù)據(jù)收集工作。3）簡化+擴(kuò)容=可持續(xù)。從汽車外部來講，平臺需要先配置電力數(shù)據(jù)中心，將汽車細(xì)分為多個管理區(qū)，并配置各自的本地配電及功能控制；從汽車內(nèi)部來講，需要簡化、模塊化和自動化的管理技術(shù)，根據(jù)車間距離及長度進(jìn)行變化，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)冗余。最后，利用中央運算集群實現(xiàn)運算法則共享，根據(jù)不同需求，動態(tài)地進(jìn)行資源分配工作。

這3 點規(guī)劃可解決當(dāng)前汽車架構(gòu)中主要的技術(shù)限制問題，并實現(xiàn)汽車及平臺在整個生命周期的可持續(xù)性架構(gòu)。

改良藍(lán)藻細(xì)菌為汽車提供清潔燃料

瑞典科學(xué)家成功制造出一系列改良的藍(lán)藻細(xì)菌（地球上最高效的光合生物），這種經(jīng)過特殊設(shè)計的微生物，不需要使用太陽能電池，就可以利用CO2和太陽能高效地生產(chǎn)丁醇。

碳中性丁醇不僅可以作為清潔的汽車燃料，而且可以作為橡膠的環(huán)保成分，并可以有效幫助許多大型工業(yè)顯著減少CO2的排放。在這項研究中，研究人員利用藍(lán)藻的能力，使其有效地捕捉太陽的能量，并與空氣中的CO2相結(jié)合，同時利用所有的工具對藍(lán)藻進(jìn)行改良，以生產(chǎn)出理想的產(chǎn)品。該項研究旨在開發(fā)可持續(xù)生產(chǎn)替代燃料的新技術(shù)，應(yīng)用于運輸部門。

沉浸式抬頭顯示器打造3D 車內(nèi)體驗

捷豹路虎公司與劍橋大學(xué)合作研發(fā)下一代抬頭顯示器技術(shù)。該技術(shù)可實時將安全信息傳送到駕駛員面前，而且乘客也可以直接在座位觀看3D 電影，將成為未來共享自動駕駛汽車的一部分。

該顯示器可用于投射車道偏離、危險探測、衛(wèi)星導(dǎo)航方向等安全信息，以及減少因惡劣天氣或糟糕光照條件造成的能見度低的影響。增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)將把相關(guān)信息直接投射到前方道路上，從而增強(qiáng)駕駛員對圖像的深度感知。頭部和眼球追蹤技術(shù)會追蹤用戶的具體位置，確保他們可以看到3D 圖像。未來，乘客可以利用該創(chuàng)新技術(shù)觀看3D 電影。

英國研發(fā)可用于汽車的自充電裝置

英國ConFlow Power 公司利用機(jī)械工程、電化學(xué)和熱力學(xué)等多學(xué)科知識，結(jié)合納米科技、納米薄膜及空氣，研發(fā)了一種能夠產(chǎn)生恒定能量流、可再生、完全自我更新的低成本、環(huán)保型固態(tài)電池/發(fā)電機(jī)。與傳統(tǒng)電池不同，該裝置存儲的能量少于收集的能量，其可以從周圍的空氣中捕獲電子，因而可以產(chǎn)生無限能量。

該裝置的外形、運作方式及性能與電池類似，但實際上是車載發(fā)電機(jī)與電容器的結(jié)合體，經(jīng)過數(shù)千小時的測試，無論該設(shè)備被放電多少次，都可以成功完成自充電，因此，其可應(yīng)用于電子設(shè)備、汽車、計算機(jī)和移動通信設(shè)備等眾多領(lǐng)域。

TPS 公司研發(fā)納秒脈沖等離子體點火技術(shù)

TPS 公司開發(fā)納秒脈沖等離子體點火系統(tǒng)，以提高發(fā)動機(jī)燃油效率和減少溫室氣體排放，并已完成多缸測試。試驗表明，瞬態(tài)等離子點火系統(tǒng)在路面條件下運行穩(wěn)定，不僅制動熱效率高，而且能夠減少CO 和NOx排放，擴(kuò)大廢氣再循環(huán)（EGR）稀釋容限。

TPS 點火技術(shù)以納秒脈沖為基礎(chǔ)，與其他等離子體點火系統(tǒng)完全不同。瞬態(tài)等離子點火系統(tǒng)產(chǎn)生的納秒脈沖，峰值功率高（＞5 MW）、能量低（＜100 mJ）。這一低能量系統(tǒng)與高能量系統(tǒng)相比效率更高，火花塞壽命更長。等離子體點火時，電子與空氣燃料混合物發(fā)生碰撞，產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)，催化燃燒過程，從而提高點火率，并穩(wěn)定稀燃燒。

使用同等競爭系統(tǒng)，需要重新設(shè)計發(fā)動機(jī)，改變發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)，大大提高成本。而TPS 瞬態(tài)等離子點火系統(tǒng)可與現(xiàn)有發(fā)動機(jī)設(shè)計和效率技術(shù)兼容。該點火系統(tǒng)能夠提高各類車型內(nèi)燃機(jī)的效率，包括汽油動力、混合動力和天然氣動力汽車。

印度學(xué)生開發(fā)無障礙智能汽車座椅

來自印度的4 名學(xué)生設(shè)計了一種特殊的汽車座椅，該座椅通過無障礙設(shè)計可幫助殘障人士獨立乘車。此外，該座椅對老年人及背部疼痛、膝蓋疼痛和關(guān)節(jié)炎患者也有利。

乘客可以用手機(jī)操控該座椅。當(dāng)乘客按下“進(jìn)入”按鈕時，汽車座椅就會向外旋轉(zhuǎn)并向前移動，便于乘客舒適乘坐。坐好后，按下“返回”按鈕，座椅就會恢復(fù)到原來的位置。如果乘客想要下車，座椅會進(jìn)行反向操作。該項設(shè)計能幫助老年人和殘疾人在沒有家人或朋友幫助時，依然能輕松出行。

威巴克推出自動駕駛汽車NVH管理解決方案

為改善自動駕駛汽車的NVH 性能，威巴克推出可切換空氣彈簧和座椅阻尼器。

可切換空氣彈簧用于應(yīng)對導(dǎo)致NVH 的路面因素，該技術(shù)適用于從半自動駕駛過渡到完全自動駕駛，從而實現(xiàn)2 種駕駛模式下的最佳效果?？汕袚Q空氣彈簧為數(shù)字控制單元，可持續(xù)監(jiān)測負(fù)載，從而保持汽車平衡。空氣彈簧可以提供不同程度的剛度，允許從底盤堅硬的設(shè)置快速切換到更舒適的設(shè)置，從而改善乘客體驗。

為了應(yīng)對暈車問題，威巴克開發(fā)了座椅阻尼器，能夠最大限度地減少座椅后方屏幕的振動，并消除可感知的振動，使自動駕駛汽車的乘客在行駛過程中享受各種屏幕娛樂。這些阻尼器使用硅膠制造，具有成本效益，并且100%可回收。

天津大學(xué)研發(fā)仿生復(fù)眼可創(chuàng)建3D定位系統(tǒng)

天津大學(xué)研發(fā)出一種仿生復(fù)眼，其由數(shù)百至數(shù)千個相同的小眼組成，而且每一個小眼都是一個獨立的感光單位。

研究人員采用單點金剛石車削法在復(fù)眼表面創(chuàng)建了169 個微透鏡，每個微透鏡的半徑約為1 mm，創(chuàng)建了一個總半徑約為20mm的組件，可以探測90°視野范圍內(nèi)的物體。相鄰的微透鏡視野范圍會重疊，與昆蟲的小眼一樣。

為了利用該人工復(fù)眼測量物體的3D 軌跡，研究人員在每個孔眼都增加了網(wǎng)格，以幫助進(jìn)行定位，然后再在復(fù)眼已知距離和方向上放置LED 光源，并使用一種算法根據(jù)LED光源發(fā)出的光線的位置和強(qiáng)度，計算出LED 的3D 位置。

該種復(fù)眼可與攝像頭一起工作，為機(jī)器人、自動駕駛汽車和無人機(jī)創(chuàng)建3D定位系統(tǒng)。

EDAG推出可伸縮地板組件縮短電動汽車開發(fā)周期

德國EDAG 集團(tuán)為電動汽車研發(fā)出一種可伸縮的地板組件，可在研發(fā)電動汽車時獲得明顯優(yōu)勢。該組件預(yù)先定義的唯一內(nèi)容就是前后輪距，其他所有長度和寬度都可以改變，而且該組件采用鋼制結(jié)構(gòu)，廣泛采用了截面，因而能夠伸縮，適用于各種電動汽車車型。

得益于該組件，汽車制造商的開發(fā)周期至少可以縮短3～4 個月，還能大幅削減預(yù)算；該解決方案還是集成電池系統(tǒng)的理想結(jié)構(gòu)，汽車公司可以根據(jù)顧客的偏好和車輛的大小，粗略定義和設(shè)計電動汽車以及電池模塊的功率級別。

在安全性方面，其已經(jīng)得到優(yōu)化的負(fù)載路徑能夠在側(cè)面碰撞事故中，為乘客和電池提供保護(hù)。

2035年新能源汽車規(guī)劃正在推進(jìn)中

國家工信部于2019 年2 月啟動了“2021—2035 年新能源汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)劃”，目前規(guī)劃編制正在推進(jìn)中，關(guān)于總體思路有3 點考慮：1）從降低資源消耗強(qiáng)度、改善生態(tài)環(huán)境等方面明確發(fā)展新能源汽車的戰(zhàn)略導(dǎo)向，兼容多種技術(shù)路線的發(fā)展；2）提出加快政府職能轉(zhuǎn)變，更好發(fā)揮市場機(jī)制作用，激發(fā)企業(yè)自主創(chuàng)新動力和市場活力的對策，形成新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新、推廣應(yīng)用與資源環(huán)境、社會運行的良性循環(huán)；3）處理好宏觀和微觀、當(dāng)前和長遠(yuǎn)、國內(nèi)和國際的關(guān)系，進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局，完善基礎(chǔ)設(shè)施，深化開放合作，走出一條更加協(xié)調(diào)、更高質(zhì)量、更可持續(xù)的新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展新路。

本田發(fā)布創(chuàng)新型氣囊減少正面碰撞傷害

本田公司開發(fā)了一款創(chuàng)新型乘客前氣囊，能在各種正面碰撞中更好地保護(hù)乘客，包括車輛之間或車輛與其他對象之間的傾斜碰撞。

該安全氣囊尤其適用于傾斜正面撞擊，此種情況下，側(cè)向碰撞力會導(dǎo)致乘員頭部劇烈旋轉(zhuǎn)或滑出安全氣囊保護(hù)范圍，增加嚴(yán)重受傷的概率。

新系統(tǒng)使用4 個主要組件，包括3 個氣室，即1 個中央氣囊和2 個向外突出的側(cè)面氣囊，以及2 個側(cè)面氣室之間的“帆狀面板”。該系統(tǒng)類似棒球捕手手套，在發(fā)生碰撞時，能托住乘員頭部，并減緩撞擊速度，同時與側(cè)面氣囊接合，將側(cè)面氣囊向內(nèi)拉，拉近氣囊與乘員頭部之間的距離，支撐并保護(hù)頭部，降低受傷風(fēng)險。

新涂層讓鋰金屬電池更安全耐用

斯坦福大學(xué)的研究人員發(fā)明了一種新涂層，其通過創(chuàng)建分子網(wǎng)絡(luò)，將帶電鋰離子均勻地輸送到電極上，防止形成鋰枝晶并減少負(fù)極上的化學(xué)物質(zhì)堆積，可以使輕質(zhì)金屬鋰電池更加安全耐用，推動下一代電動汽車的發(fā)展。在測試過程中，這種涂層可大幅延長電池壽命，并且避免刺穿電池正負(fù)極之間的隔板，解決燃燒問題。比起鋰離子電池，單位質(zhì)量的鋰金屬電池至少可以多提供1/3的電量，而且要輕得多，這是因為鋰金屬電池采用輕質(zhì)鋰作為正電荷端（即負(fù)極），而不是笨重的石墨；帶有特殊涂層的負(fù)極可極大地限制鋰枝晶的產(chǎn)生。經(jīng)過160 次循環(huán)之后，鋰金屬電池仍能保持起始容量的85%。

新型電池冷卻技術(shù)降低電池起火風(fēng)險

隨著汽車產(chǎn)業(yè)向電氣化轉(zhuǎn)型，電動汽車使用的高容量電池面臨熱管理的重大挑戰(zhàn)。在極端情況下，該類電池可能引發(fā)火災(zāi)。

由英國M & I Materials 公司牽頭推出的i-CoBat 項目，旨在開發(fā)和演示新型電動汽車電池冷卻技術(shù)。該公司的可降解介質(zhì)冷卻液MIVOLT 能夠直接將熱量從電芯表面移走。這是因為MIVOLT 介質(zhì)液體不導(dǎo)電，可直接與電池組接觸。采用MIVOLT 進(jìn)行液體浸入式冷卻，可以從熱源開始進(jìn)行熱傳導(dǎo)，不需要二次間接冷卻系統(tǒng)，從而提供更簡單的熱管理解決方案。

這一創(chuàng)新有望提高功率輸出和電池壽命，加快充電速度，同時降低成本，有效解決里程焦慮問題；其不僅能夠保持電池冷卻，還可優(yōu)化操作溫度。

新型PA 泡沫珠可實現(xiàn)汽車輕量化且降噪

旭化成株式會社宣布推出PA 泡沫，即基于聚酰胺的泡沫珠材料。此類泡沫珠可用于汽車行業(yè)，是良好的降噪和輕量化產(chǎn)品。

該P(yáng)A 泡沫由圓形泡沫珠組成，具有很強(qiáng)的剛性，可在汽車結(jié)構(gòu)中取代絕緣體、導(dǎo)管、墊片或電動汽車電池外殼等輕質(zhì)部件中的鋁和金屬。除了具備典型的聚酰胺性能（如耐熱性、耐化學(xué)性以及耐油性）外，C 型或通心粉型PA 泡沫還具備降噪功能，可以隔離或減少汽車發(fā)出的聲音，還能夠降低來自車外的噪聲，從而顯著提高車內(nèi)生活空間的質(zhì)量。該材料特別適用于發(fā)動機(jī)室，除了可用于車頂和發(fā)動機(jī)蓋，還可用于汽車座椅和地板，讓其質(zhì)量更輕。

新型ITS 系統(tǒng)顯著提升電動車冬季續(xù)航里程

馬勒開發(fā)出一種經(jīng)濟(jì)緊湊的集成式熱管理系統(tǒng)（ITS），可將電動汽車的冬季續(xù)航里程提升高達(dá)20%。該系統(tǒng)不僅能顯著降低電池能耗，而且易于控制，能夠適應(yīng)未來的汽車結(jié)構(gòu)。

馬勒ITS 系統(tǒng)集各種熱元件于一體，有多種運作模式。其結(jié)構(gòu)核心在于半密封的制冷劑回路，包括制冷機(jī)、制冷劑冷凝器（i 型冷凝器）、熱膨脹閥和電動壓縮機(jī)。i 型冷凝器和制冷機(jī)的功能與傳統(tǒng)制冷劑回路中的冷凝器和蒸發(fā)器相同。然而，在本系統(tǒng)中，制冷劑不通過空氣換熱，而是與冷卻劑交換熱量，從而產(chǎn)生冷卻劑的冷熱交替。ITS 采用R1234yf 作為制冷劑；傳統(tǒng)的車用冷卻劑則作為傳熱介質(zhì)，在冷卻回路與各種車用熱源、散熱器之間傳導(dǎo)熱量。

ANL 推出深度學(xué)習(xí)框架用于車載系統(tǒng)開發(fā)

阿貢實驗室（ANL）研究人員利用其領(lǐng)導(dǎo)力計算機(jī)構(gòu)（ALCF）的Theta 系統(tǒng)超級計算資源，為自動駕駛和云鏈接車輛開發(fā)深度學(xué)習(xí)框架MaLTESE（發(fā)動機(jī)模擬與實驗機(jī)器學(xué)習(xí)工具）。他們希望該框架能用于開發(fā)車載系統(tǒng)，結(jié)合高性能計算和機(jī)器學(xué)習(xí)能力，實現(xiàn)更高水平的實時自適應(yīng)學(xué)習(xí)和控制。

MaLTESE 結(jié)合了pMODES（并行多燃料四沖程柴油發(fā)動機(jī)仿真器）與駕駛仿真深度學(xué)習(xí)工具的技術(shù)。pMODES 的發(fā)動機(jī)仿真結(jié)果用于訓(xùn)練深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，可在微秒內(nèi)預(yù)測發(fā)動機(jī)性能和排放，實現(xiàn)車載實時自適應(yīng)控制；駕駛仿真機(jī)器學(xué)習(xí)非常適合于駕駛周期分析，可在巨大的參數(shù)范圍內(nèi)，使用相對較小的子集進(jìn)行訓(xùn)練，然后用于其他場景預(yù)測，無需進(jìn)行模擬。

為了研究不同的駕駛和發(fā)動機(jī)運行條件對發(fā)動機(jī)性能和排放的影響，研究人員使用MaLTESE 模擬25 萬輛汽車的25 min 的典型駕駛周期，相當(dāng)于芝加哥4 個主要高速公路高峰時段的交通流量。仿真幾乎使用了Theta 系統(tǒng)的全部能力，只需不到15 min 的時間，比實際駕駛所需時間更短。目前，即使是在大型超級計算機(jī)上完成一個發(fā)動機(jī)周期的高擬真情境仿真也需要幾天的時間，而一個典型的駕駛周期有數(shù)千個不同的發(fā)動機(jī)周期。

TDK 推出車用超聲波指紋傳感器

日本TDK 株式會社設(shè)計出一款基于超聲波的指紋傳感器。該超聲波指紋傳感器擁有數(shù)千個能夠產(chǎn)生且探測超聲波的裝置，可通過相位控制產(chǎn)生一束超聲波，同時通過探測手指表面反射的不規(guī)則超聲波來識別指紋。與光學(xué)和電容式傳感器相比，即使用戶手指是濕的或者臟的，該傳感器的識別精度依然很高。該傳感器的優(yōu)勢在于，其可以放置在保護(hù)顯示器的玻璃的下方。

在2019 年橫濱太平洋博覽會上，TDK 展示了一款裝有該指紋傳感器的汽車轉(zhuǎn)向盤和車門把手，兩者都無需密鑰，能夠安全地驗證車主的個人身份。

毫米波無線通信系統(tǒng)用于車輛遠(yuǎn)程通信

5G MiEdge 項目研究人員開發(fā)了一種毫米波無線通信系統(tǒng)，可實現(xiàn)遠(yuǎn)程通信。利用該系統(tǒng)，無人機(jī)可以實時傳輸4K 未壓縮視頻。此外，與傳統(tǒng)的壓縮傳輸相比，其延遲時間更短。

項目組使用無人機(jī)拍攝4K 視頻進(jìn)行演示，并將視頻從100 m以外實時傳輸?shù)降孛娼尤朦c。路邊單元（RSU）使用3D 激光雷達(dá)傳感器系統(tǒng)創(chuàng)建動態(tài)3D 地圖，并通過毫米波通信與其他路邊單元共享。車輛與路邊單元通信，接收融合的、全局的、實時的、動態(tài)的3D地圖，擴(kuò)展其感知范圍，有助于提高交通安全性和通行效率。