TI CMOS毫米波传感器为自动驾驶保驾护航

本刊记者 杨迪娜

TI CMOS毫米波传感器为自动驾驶保驾护航

本刊记者 杨迪娜

从自适应巡航控制等舒适性功能、紧急刹车等安全功能，到诸如行人探测和360度感测的最新型应用，ADAS在过去5年内飞速发展，而助力实现上述应用的一大功臣就是毫米波传感器。我们对汽车ADAS的功能要求越来越高：希望汽车可以自动检测出物体的距离、速度和角度；传输信号稳定，可以穿透塑料、干燥墙壁和玻璃等材料；同时，希望汽车可以适应像雨、雾、灰尘、光照和黑暗等各种复杂的天气……而毫米波传感器正是唯一能够满足所有这些需求的传感技术。

2017年5月，TI推出了业界最高精度的单芯片毫米波传感器产品组合，汽车雷达产品营销总监Stuipto Bose和工业雷达产品营销总监Robert Ferguson在新品发布会上为我们解读了产品背后的支撑技术以及未来规划。

CMOS技术改变毫米波传感器设计

传统的商业雷达系统，特别是在ADAS中的雷达系统是基于SiGe技术的，虽然SiGe技术的77 GHz汽车雷达系统满足自适应巡航控制时的高速要求，但是它们的体积过大、过于笨重，会占用大量电路板空间。CMOS技术的优势则在于可以拥有更高的晶体管密度和更低功率，TI公司借助这一优势将嵌入式微控制器(MCU)和数字信号处理(DSP)以及智能雷达前端集成在一起，前端具有处理功能将尽可能降低雷达系统尺寸、功率、外形尺寸和成本，进一步实现车辆内多个雷达系统的安装。

TI毫米波传感器让自动驾驶更安全

此前，毫米波传感器都是分立式的，即发射器、接收器和处理组件均为独立单元，这就给传感器的设计带来很多不便，随着自动驾驶技术的推进，车辆中雷达传感器数量不断攀升、空间有限，因而要求传感器的体积更小、功耗更低、性价比更高。此次TI推出AWR1x组合传感器系列，如AWR1243、AWR1642、AWR1443，分别针对不同的领域而打造。

(1) 长距离和中距离应用

当高速驾驶一辆具有自动巡航控制功能的车辆时，在特定距离或弯道上，无论汽车附近出现了任何障碍物，毫米波传感器都可以在几毫秒内探测到这个障碍物。随后，中央智能系统将在100 ms内警告驾驶员可能出现的危险，并提醒他采取必要的措施。实现这个功能的就是AWR1243，它是一款具有3个发射器和4个接收器天线的雷达前端传感器，它针对自动紧急刹车等长距离和中等距离雷达应用，以实现自动驾驶。

(2) 短距离应用

据伊诺交通中心的数据显示，大约90%的汽车事故是由人为错误导致，其中很多事故是由于驾驶员注意力不集中引发的，市面上已有的摄像头、24 GHz雷达和超声波传感器可以解决这些问题，但并不是最佳选择。这也为TI的77 GHz单芯片数字信号处理器集成解决方案提供了大展拳脚的机会。AWR1642就是这样一款高端单芯片毫米波传感器，它具有2个发射和4个接收天线，具有CAN、SPI接口，同时含有一个ARM Cortex-R4F和TI C674x DSP负责处理数据。在短距离和超短距离应用(如盲点探测、变道辅助、十字路口交通警示和车辆启动控制这些场景)中，毫米波传感器可以在夜晚、雪天、雨天、雾天等恶劣环境下提供高精度的测量值。

(3) 超短距离应用

在目前和未来的车辆设计中，如停车辅助、乘坐人员探测、车门/后备箱开启装置以及简单手势运动等接近度感测应用，正在成为重要的组成部分。AWR1443就是一款可用于77～81 GHz的高度集成雷达器件，它包含3个发射器和4个接收天线的完整毫米波射频部分及模拟信号链，含有0.5 MB片上存储器的用户可编程ARM Cortex-R4F，可以实现前端的自主运行。

TI 毫米波传感器将全新智能化引入工业应用

开发人员现在能充分利用TI的智能化且稳健耐用的毫米波传感器产品组合，以应对工厂、楼宇自动化系统和智能基础设施中对于更高效的需求。在一些需要不断增长的应用领域，如医疗设备、液位感测、机器人视觉场景中，TI推出的IWR1x毫米波传感器产品可以让上述领域更加智能化，这款非接触式传感器不受光照、降雨、灰尘等影响，能适应动态变化的3D场景。