為了在自動駕駛領域占有一席之地英特爾收購了以色列的 Mobileye,百度開放了自己的自動駕駛系統(tǒng)。而真正想實現(xiàn)自動駕駛 ADAS 的演進起著重要作用,傳感器又是 ADAS 中必不可少的器件,現(xiàn)如今的每輛汽車上都配備了多顆雷達芯片,隨著汽車的智能化,雷達傳感器要求精準度越來越高,體積越來越小。市面上已經(jīng)有多家雷達傳感器供應商,最近 TI 也推出了高精度單芯片毫米波傳感器,具有高集成度、高智能化、高精度等特點。
德州儀器汽車雷達產(chǎn)品營銷總監(jiān) Sudipto Bose 向與非網(wǎng)記者介紹,“TI 的毫米傳感器產(chǎn)品組合包括 5 個解決方案,橫跨具有完整端到端開發(fā)平臺的 76 至 81GHz 傳感器的兩大產(chǎn)品系列。AWR1x 和 IWR1x 傳感器產(chǎn)品組合提供比目前市場上毫米波解決方案高 3 倍的感測精度。AWR12 系列主要是應用在長距離的雷達應用,如自適應巡航、AEB;AWR14 系列在芯片中增加了微處理器,可以用于非常規(guī)車身傳感器檢測;AWR16 系列不僅集成了 RF 和 MCU,還集成了 DSP,典型應用是車周邊的環(huán)境檢測?!?/p>
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德州儀器(TI)汽車雷達產(chǎn)品營銷總監(jiān) Sudipto Bose
CMOS 技術使毫米波雷達實現(xiàn)微型化
縱觀消費電子領域,很多產(chǎn)品趨于小型化,因此對應的電子元器件體積也隨之縮小。隨著汽車的智能化,功能增加的同時采用的芯片數(shù)量也越來越多,如果想保持汽車體積不變,就要求芯片高度集成。目前大多數(shù)商用雷達系統(tǒng),特別是高級駕駛員輔助系統(tǒng) (ADAS) 中的雷達系統(tǒng),均基于鍺硅(SiGe)技術,高端車輛都有一個多芯片 SiGe 雷達系統(tǒng)。雖然基于 SiGe 技術的 77GHz 汽車雷達系統(tǒng)滿足自適應巡航控制時的高速度要求,但它們體積過大、過于笨重,占用了大量電路板空間。
為了進行小型化,TI 采用了現(xiàn)有的 CMOS 技術,Sudipto Bose 解釋,“CMOS 技術的優(yōu)勢是實現(xiàn)更高的晶體管密度和更低功率。CMOS 內(nèi)的數(shù)字縮放降低了功率,縮小了尺寸,并且提高了每個節(jié)點的性能。目前,尺寸可以做到 10.4×10.4,功耗只有競爭對手的 1/4。在數(shù)字晶體管改進的推動下,CMOS 的速度不斷提高,現(xiàn)已足以滿足 79GHz ADAS 應用的需要了。CMOS 技術進一步提高了 TI 在模擬組件中嵌入數(shù)字功能的能力,從而實現(xiàn)了在雷達系統(tǒng)部署方面的全新系統(tǒng)配置和拓撲。例如,TI 單芯片毫米波傳感器內(nèi)的嵌入式 MCU 可實現(xiàn)射頻(RF)和模擬子系統(tǒng)的半自主控制?!?/p>
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AWR1443 產(chǎn)品
單芯片實現(xiàn)從 76 到 81GHz 的自動調(diào)節(jié)
TI 的毫米波 76 至 81GHz 單芯片傳感器產(chǎn)品組合可以動態(tài)地適應不斷變化的情況與條件,支持多種功能模式,以避免誤報,并為多種應用提供大范圍的感測。可能會有人問:具體自動調(diào)節(jié)的過程是怎樣的?Sudipto Bose 介紹,“動態(tài)調(diào)整是在使用中進行的,但是指令是在車里面,會有控制單元根據(jù)車的具體環(huán)境,感知到現(xiàn)在需要從狀態(tài) 1 調(diào)整為狀態(tài) 2,通過看車的總線和其他總線,會命令雷達從狀態(tài) 1 轉(zhuǎn)換成狀態(tài) 2?!?/p>
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AWR1642 產(chǎn)品
為什么從 77GHz 的應用開始?
其實毫米波傳感器不是最新的產(chǎn)品,很多公司已經(jīng)開始做了,市面上比較常見的是 24GHz 的產(chǎn)品,而 TI 剛剛推出這樣的產(chǎn)品沒有從低頻段開始,卻選擇了高頻段,筆者向 Sudipto Bose 做了請教,他指出,“跟 24GHz 相比,77GHz 的波長是 3 厘米,它跟原來比從物理角度有一定的提升。因為毫米波傳感器的準確率取決于雷達發(fā)射脈沖的有效頻段,24GHz 有 0.5M 取樣,77GHz 會多達 5-6 個 G,在這個頻段會帶來更多精度的提升,全球范圍都在從 24GHz 向 77GHz 遷移,這也是 TI 推出這款產(chǎn)品的動力。另外,我們一直在強調(diào) 77GHz,77GHz 講天線,1/4 波段的天線設計比 24GHz 小 1/3,整個產(chǎn)品做出來會比 24GHz 小非常多,但是可以讓我們使用 77GHz 的型號,這其實是整個業(yè)界的趨勢?!?/p>
除了汽車領域,為了應對工廠、樓宇自動化系統(tǒng)和智能基礎設施中對于更高效率的需求,開發(fā)人員現(xiàn)在能夠充分利用 TI 的智能化且穩(wěn)健耐用的毫米波傳感器產(chǎn)品組合。此外,在一些需求不斷增長的應用領域,如醫(yī)療設備、箱內(nèi)液位感測、機器人視覺和無人機等,這項感測技術可用于改造現(xiàn)有的一些功能。
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