對于未來的汽車,，人們總是有著很多的暢想,，而全自動駕駛眼前面臨的阻礙除了技術(shù)方面,，還有法規(guī),、倫理方面的問題,，全自動駕駛離現(xiàn)實還非常遙遠,。盡管如此,，汽車的自動化趨勢已經(jīng)成為必然,，過去曾被視為高端附加技術(shù)的高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）正在成為汽車的標(biāo)準配置。
ADAS技術(shù)應(yīng)用在車輛中的成本正在逐漸降低,，并在眾多車型中成為主流,。目前已量產(chǎn)車型中，很多智能汽車已經(jīng)具備了L2+的輔助駕駛功能,，可以實現(xiàn)自動泊車,、自動導(dǎo)航等。不久前的2022 CES上,，不少科技公司和傳統(tǒng)供應(yīng)商為L3級自動駕駛正式落地提供了多樣化的解決方案,，首款L4級的自動駕駛汽車也有望于2024年面世。
對自動駕駛方案而言,，傳感器就是車的“眼睛”,，目前主流的自動駕駛汽車的“眼睛”有四類：毫米波雷達、激光雷達,、超聲波雷達,、攝像頭。他們各有特點,，在ADAS的應(yīng)用普及階段,，多種傳感器融合也是未來的趨勢，而毫米波雷達將率先成為ADAS系統(tǒng)主力傳感器,。近年來針對這雙“眼睛”的研究可謂是如火如荼,，一些領(lǐng)先的企業(yè)也已經(jīng)推出了毫米波雷達解決方案。近期,， 德州儀器(TI)就在ADAS領(lǐng)域推出了全新的AWR2944車載毫米波雷達傳感器及其解決方案,，可幫助汽車制造商改進ADAS的物體感應(yīng)能力。
ADAS設(shè)計挑戰(zhàn)與趨勢
剛過去的2021年被視為中國汽車自動化元年,，這一年很多車廠推出了自動駕駛和輔助駕駛的車型,，出現(xiàn)百家爭鳴、百花齊放的局面,。ADAS由三部分組成：
一是感知,，通過雷達和傳感器技術(shù)去感應(yīng)外圍道路的情況；
二是決策,，通過處理器對數(shù)據(jù)的分析,，對自動駕駛的決策機制給出控制策略。
三是執(zhí)行,，通過主機控制汽車,，完成對車體的控制，規(guī)避風(fēng)險和輔助人員駕駛,。
（圖源：TI公司）
隨著易于實施且具有成本效益的ADAS的普及,，汽車安全性和便利性功能將更主流,、更實惠。德州儀器 (TI) 中國區(qū)汽車事業(yè)部總經(jīng)理蔡征指出,，自動駕駛給車企帶來了新機遇,，同時也帶來了新的挑戰(zhàn),，包括國家法規(guī),、功能安全要求、車型上市時間,，以及為了實現(xiàn)自動,、輔助駕駛所付出的成本，這些決定了這款汽車能否在市場上得到認可和關(guān)注,。
針對ADAS領(lǐng)域的趨勢,，蔡征指出以下三大方向?qū)⒅鲗?dǎo)和推進ADAS領(lǐng)域未來的發(fā)展：
一是相關(guān)法規(guī)，有新車評價規(guī)程(NCAP),、聯(lián)合國第79號條例等,，對自動駕駛的方向和碰撞情況提出了更高的要求，這些要求會推動ADAS技術(shù)不斷進步,。
二是汽車的架構(gòu),，好的汽車架構(gòu)能夠復(fù)用，從而大大加快迭代速度,，同時降低成本,。
三是新興傳感技術(shù)在自動駕駛領(lǐng)域中不斷推廣和應(yīng)用，如77GHz毫米波雷達和60GHz毫米波雷達在DMS和自動輔助泊車上大量的使用,，這也是TI推出AWR2944的重要原因,。
TI的ADAS布局
經(jīng)過在自動、輔助駕駛領(lǐng)域十余年的耕耘,，TI的產(chǎn)品涵蓋了自動駕駛的各個領(lǐng)域,，通過子系統(tǒng)級別的設(shè)計可以讓客戶和Tier 1更快地設(shè)計出符合法規(guī)和自身系統(tǒng)要求的產(chǎn)品。
蔡征介紹,，TI針對ADAS系統(tǒng)相關(guān)的產(chǎn)品有三大種類：
一是感知,，包括毫米波雷達，通過毫米波雷達技術(shù)可以將車外和車內(nèi)駕駛員的情況數(shù)字化,，傳遞給處理器,。
二是處理，TI的處理器經(jīng)歷了TDA2x,、TDA4x等迭代,，在汽車處理器產(chǎn)品上已經(jīng)積累了10年以上的經(jīng)驗。
三是通訊,，隨著感知能力的不斷提升,，對數(shù)據(jù)吞吐量的要求也不斷增加,，涉及到從傳感器端以高速的信號鏈路傳遞給處理器的過程。TI提供了加串/解串產(chǎn)品,，能夠最大程度上滿足自動駕駛系統(tǒng)對于數(shù)據(jù)吞吐量不斷提高的需求,。
TI的ADAS產(chǎn)品類別（圖源：TI公司）
TI在ADAS技術(shù)上所提供的產(chǎn)品包括毫米波雷達傳感器、基于ARM的處理器,、高速信號處理傳輸?shù)漠a(chǎn)品,，以及針對所有產(chǎn)品的PMIC (Power Management IC)電源管理解決方案，可給整車系統(tǒng)提供完整的電源管理子系統(tǒng)設(shè)計,。
TI第二代單芯片方案AWR2944
感知是自動駕駛中至關(guān)重要的一環(huán),，如果汽車的這雙感知的“眼睛”不清楚，相當(dāng)于人類司機的散光,、近視,、色盲……自然無法安全駕駛。隨著自動駕駛對系統(tǒng)要求的不斷提升,，對于感知的精度和準確度也提出更高的要求,。
2020年12月，TI推出了第二代前級芯片AWR2243,，在業(yè)界得到了很高的好評度,。TI近期推出的AWR2944是其毫米波產(chǎn)品中第二代單芯片方案，將提升車輛在快速物體檢測,、盲點監(jiān)控以及高效的轉(zhuǎn)彎和拐角導(dǎo)航等方面的性能,，為汽車制造商實現(xiàn)無碰撞駕駛體驗的愿景鋪平了道路。
AWR2944高性能單芯片解決方案（圖源：TI公司）
與目前的雷達傳感器相比,，尺寸減小了 30%,；集成四個發(fā)送器，分辨率提升 33%,，可使車輛更清晰地探測障礙物并避免碰撞,；在AWR2944內(nèi)部集成了硬件加速單元，提供基于多普勒分多址技術(shù)(DDMA)的信號處理能力,，可在比之前距離遠 40% 的范圍內(nèi)感知迎面駛來的車輛,；RF綜合性能也有了提升，相比AWR2243提升了50%,。
AWR2944還增加了片上內(nèi)存,，適合更多的高級算法的應(yīng)用。加上芯片內(nèi)部用于數(shù)據(jù)壓縮的硬件引擎,，可以對原始數(shù)據(jù)進行壓縮,，進而提高可訪問的片內(nèi)內(nèi)存。
AWR2944也是符合AEC-Q100認證的芯片,，符合ASIL-B級要求,。
德州儀器 (TI) 中國區(qū)嵌入式產(chǎn)品系統(tǒng)與應(yīng)用總監(jiān)蔣宏表示,，TI對AWR2944芯片寄予厚望，希望能夠給國內(nèi)客戶的角雷達和前向雷達的性能升級帶來幫助,。AWR2944也非常適合將來L3,、L4級別的自動駕駛系統(tǒng)，一些案例中,，L3以上可能有8個雷達或者更多前角雷達,，另外駕駛艙內(nèi)有一些其他的應(yīng)用，AWR2944也能滿足系統(tǒng)需要,。TI還有60GHz的毫米波雷達產(chǎn)品可以用于智能座艙,，對駕駛員的體征檢測,、手勢識別也是TI重要的發(fā)展領(lǐng)域,。
一個產(chǎn)品或技術(shù)的普及往往需要在性能和成本上找到合適的平衡點，現(xiàn)在很多車上的傳感器是5R1V（即5個毫米波雷達,、1個視覺傳感器）,，以后可能是8R甚至更高。隨著車上的傳感器越來越多,，如何滿足車廠對性價比方面的要求,？蔣宏表示，在TI的傳感器里采用RFCMOS做高集成,，帶來的優(yōu)勢就是高性價比,，因為可以用單片解決以前用三個子系統(tǒng)組成的毫米波傳感器。
針對傳感器融合的趨勢,，除了毫米波雷達,，TI還有TDA2x和TDA4x等汽車處理器，TI的毫米波雷達和TDA4x是一個很好的組合,。此外,，TI還有很多電源管理芯片，以及信號,、數(shù)據(jù)傳輸方面的器件,，可以給提供全套的解決方案。
據(jù)蔣宏介紹,，AWR2243目前已經(jīng)量產(chǎn)了,，AWR2944是AWR294x家族的產(chǎn)品之一，未來會有更多不同配置的版本推出,，且都是引腳對引腳兼容的產(chǎn)品,。毫米波雷達是TI的重點發(fā)展方向，TI正在規(guī)劃第三代毫米波雷達,，隨著開發(fā)進展的深入,，未來將會帶來更多新產(chǎn)品及應(yīng)用,。
自動駕駛的普及將對整個社會帶來深遠的影響，安全的自動,、輔助駕駛能夠改善城市交通,，大大提升出行效率和行駛體驗。聯(lián)合國第79號條例的新機動車輛安全要求和更新的新車評價規(guī)程(NCAP)標(biāo)準生效后,，汽車制造商必須改進轉(zhuǎn)向系統(tǒng),，從而支持高級駕駛輔助和自動駕駛功能。希望通過產(chǎn)業(yè)上下游共同努力,，自動駕駛行業(yè)能更快更好地發(fā)展,，切實為乘客帶去更多的安全，成為馬路上的保護傘,，爭取努力一步步向“零事故”目標(biāo)邁進,。
