TI提供行業(yè)首款也是唯一一款規(guī)模量產的單芯片CMOS毫米波傳感器。傳統(tǒng)汽車雷達系統(tǒng)的局限性已經眾所周知,傳統(tǒng)雷達缺乏分辨率,無法分辨附近的物體。此外,雷達系統(tǒng)還常常發(fā)出虛假警報,并且它們始終無法足夠快地處理信息,以滿足高速應用。
不過,汽車專家也認識到雷達技術的優(yōu)點,尤其是它們能夠在各種天氣條件下工作的優(yōu)勢。他們認為雷達可以和視覺傳感器一起協(xié)作,作為高度自動化車輛中的關鍵傳感技術。人們已經充分了解了雷達系統(tǒng)的優(yōu)勢和劣勢,那么問題來了,雷達技術該往什么方向發(fā)展呢?Texas Instruments(TI,德州儀器)希望用基于其標準芯片來回答這個問題。據麥姆斯咨詢此前報道,TI大約在一年前發(fā)布了其雷達芯片,據稱能夠提供“小于5 cm的分辨率,探測范圍達數百米,速度最高可達300 km/h”。RF CMOS技術的毫米波雷達。
集成數字信號處理器(DSP)扮演重要角色Yole分析師預言,TI將迅速改變雷達技術領域的競爭現狀。Yole射頻器件和技術部門技術和市場分析師Cédric Malaquin表示,其核心在于TI雷達解決方案的集成架構。TI的毫米波傳感器件在一顆單芯片上集成了76~81 GHz毫米波雷達、MCU(微控制器)以及數字信號處理器(DSP)。顯然,更高的集成度在不影響性能的同時,可以降低器件尺寸、功耗以及雷達芯片的成本。例如,NXP(恩智浦)便率先將MCU集成進入了其RF CMOS收發(fā)器中。但是,TI更進了一步,將DSP也集成到了同一顆芯片中。Malquin表示,DSP的集成非常關鍵,它通過改善功耗使器件尺寸降低了近60%。此外,DSP是目標探測和分類信號處理鏈的核心。
確實,Wasson舉例稱TI毫米波傳感器通過內置的DSP,實現了物體跟蹤和分類,以及人數統(tǒng)計。內置DSP使用戶能夠將機器學習推向應用的最前沿。Yole的Malquin補充表示,在一個組件中集成DSP、MCU和收發(fā)器,帶來了更低的互連損耗,以及更快的處理速度。TI毫米波雷達中使用的DSP是一款600 MHz用戶可編程的C674x DSP,以及一顆200 MHz用戶可編程的ARM Cortex-R4F處理器。
AWR1642毫米波雷達芯片的高級架構框圖
毫米波雷達探尋更廣泛的汽車應用
盲點監(jiān)測和自適應巡航等基礎ADAS(先進駕駛輔助系統(tǒng))功能已經很常見了,利用24 GHz側方雷達和77 GHz前方雷達就可以輕松實現。Wasson表示對于TI毫米波雷達來說更有意義的是,其應用的快速擴展已經遠遠超越了常規(guī)的ADAS功能。例如,其毫米波傳感器內置的數字處理功能可以過濾噪音,使TI的雷達芯片可以探測非常微小的運動,甚至是人或動物的呼吸,以判斷車內是否有人或動物的存在。Wasson提到“兒童乘坐探測”,很可能將進入歐洲NCAP(新車評價規(guī)程)發(fā)展規(guī)劃。他相信這將為TI雷達傳感器在車身、傳動和車廂內的應用打開大門。Tier 1和OEM制造商正在尋求合適的傳感技術來實現這類探測,而雷達傳感器在這方面優(yōu)勢更明顯。例如,雷達可以“透視”毯子,確定毯子下面是否蓋有兒童。