近日，德州儀器（TI）發(fā)言人向《國際電子商情》等媒體，分享了其ADAS領域最新產品AWR2944毫米波雷達芯片，這是TI的第二代毫米波雷達單芯片，工作頻段為77GHz，適用于自適應巡航、自動緊急剎車、向前碰撞預警等場景。SZHesmc

車載毫米波雷達未來可期

毫米波雷達的工作波段一般為30GHz-300GHz，波長介于微波和厘米波（1mm-10mm）之間，兼具微波雷達和光電雷達優(yōu)勢。從應用頻段來看，成熟商用的車載毫米波雷達主要有兩類：24GHz（MRR，短中距離雷達）和77GHz（LRR，長距離雷達)。其中，24GHz MRR探測距離在70米以內，適用于盲點監(jiān)測（BSD）、變道輔助、自適應巡航（ACC）、自動緊急剎車（AEB）等場景；77GHz LRR探測距離為數百米，主要應用于自適應巡航、自動緊急剎車、向前碰撞預警（FCW）等場景。SZHesmc

本質上，24GHz產品與77GHz產品區(qū)別不大，但后者的體積小、功耗低、帶寬高、分辨率好、探測距離遠，被認為是未來汽車毫米波雷達的主流方向。目前，國內車載毫米波雷達產品以24GHz頻段為主，其供應鏈已經相對成熟，市占率達到了50%以上。SZHesmc

《國際電子商情》記者注意到，2021年12月6日，工信部引印發(fā)了《汽車雷達無線電管理暫行規(guī)定》，該規(guī)定明確指出“為推動汽車智能化技術應用和產業(yè)發(fā)展，將76GHz-79GHz頻段規(guī)劃用于汽車雷達”。該規(guī)定也申明，從2022年3月1日正式實施起“將不再受理和審批24.25GHz-26.65GHz頻段汽車雷達的無線電發(fā)射設備型號核準申請”。這意味著，77GHz車載毫米波雷達在中國汽車市場未來可期！SZHesmc

另據第三方市調機構數據顯示：2020年中國車載毫米波雷達市場規(guī)模達36億人民幣，預計未來幾年內，我國車載毫米波雷達將以40%的增長率快速增長。不過，我國毫米波雷達國產化空間較大，市場份額主要被國際廠商占據，當前國產毫米波雷達約占20%-30%的市場份額。對國際毫米波雷達供應商而言，中國是一個極具潛力的市場。SZHesmc

TI可提供全套ADAS方案

正如上文所述，受極好的市場前景所吸引，國際毫米波雷達參與者更重視中國市場，而TI就是其中的一家。近日，TI面向中國市場推出了毫米波雷達芯片AWR2944，這是全新的第二代毫米波雷達單芯片。據德州儀器中國區(qū)汽車業(yè)務部總經理蔡征介紹，這是一款77GHz 的毫米波雷達芯片，在工作時信號可從芯片輸出，通過高速信號鏈路解決方案，再回到處理器。SZHesmc

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“2021年被視為中國汽車自動化的元年，許多整車廠推出了自動駕駛/輔助駕駛車型，市場上出現百家爭鳴、百花齊放的局面。” 蔡征解釋說，ADAS的發(fā)展趨勢由三大方向主導：一是相關法規(guī)，包括了新車評價規(guī)程(NCAP)、聯合國第79號條例等等；二是汽車架構，好的架構能縮短新車上市的時間，為車企節(jié)約成本；三是新興傳感技術的應用，包括60GHz/77GHz毫米波雷達在駕駛疲勞檢測系統(tǒng)（DMS）、自動輔助泊車場景上的商用。SZHesmc

以下幾點信息，可突顯自動駕駛、輔助駕駛的重要性：SZHesmc

• 世界衛(wèi)生組織發(fā)布的《2018年全球道路安全現狀報告》顯示，全球每年因交通事故致死人數達到了135萬人；
• 美國聯邦公路管理局（FHWA）估計，有50%以上的交通傷亡事故發(fā)生在十字路口或附近區(qū)域；
• 中國最新人口普查數據顯示：截至2020年，全國共有91個人口超過500萬的城市，中國也是百萬人口城市最多的國家；
• 聯合國第79號條例明確了新的機動車輛安全要求和新車評價規(guī)程(NCAP)標準——汽車制造商必須改進其ADAS的轉向系統(tǒng)，以實現支持智能輔助和自動駕駛的功能。

對此，蔡征強調說：“TI已經在自動駕駛、輔助駕駛領域耕耘十余年，產品涵蓋了自動駕駛的各個領域，可幫助客戶和Tier 1廠商快速設計出符合法規(guī)和自身系統(tǒng)要求的產品。”據了解，TI推出的ADAS系統(tǒng)相關的產品有三類：首先是感知類，包括了毫米波雷達產品，它能把車外情況、車內駕駛員狀況信息數字化，并把這個信息傳遞給系統(tǒng)中的處理器。其次是處理類，TI在汽車處理器方面，積累了超過10年的經驗，經歷了TDA2x、TDA4x等產品的迭代。再次是通訊類，感知能力的提升增加了對數據吞吐量的要求，而傳感器端（攝像頭、毫米波雷達）收集的信息，通過高速信號鏈路來傳遞至處理器，TI可提供加串/解串產品，滿足自動駕駛系統(tǒng)對數據吞吐量的需求。SZHesmc

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針對汽車攝像頭和雷達應用的供電系統(tǒng)，TI還可以提供整套電源管理解決方案。AWR2944在設備安全和電源管理上都做了更新：在設備安全上，AWR2944內嵌了功能安全模塊，內置R5F，有專門的內存、輸入輸出接口以及一些代碼硬件。在電源管理上，基于AWR2944的單芯片方案集成了RF和RAM控制，本身RF、RAM的數據交換效率非常高，因此在整體能耗比上有很好的表現。SZHesmc

AWR2944單芯片方案的性能優(yōu)勢

自動駕駛系統(tǒng)可分為三個部分：一是感知，利用雷達、傳感器技術，感應車外圍道路的情況；二是決策，通過處理器對數據進行分析，給自動駕駛的決策機制提供控制策略；三是控制，通過主機來完成對整個車體的控制，從而實現規(guī)避風險的目的。隨著自動駕駛系統(tǒng)功能不斷提升，它對感知精度也提出了更高的要求。蔡征透露說，這也是TI研發(fā)AWR2944的原因之一。SZHesmc

關于AWR2944的性能、參數，德州儀器中國區(qū)嵌入式產品系統(tǒng)與應用總監(jiān)蔣宏做了詳細介紹：“我們在2020年12月推出了第二代前級芯片AWR2243，經過客戶的評估、測試、采用之后，AWR2243得到了很高的評價?，F在，我們又推出第二代單芯片AWR2944，它符合AEC-Q100認證、ASIL-B級標準，與前一代產品相比，在很多方面都有升級。”SZHesmc

根據蔣宏的介紹，AWR2944雷達系統(tǒng)尺寸縮減了30%；AWR2944支持4個發(fā)射器和4個接收器，它的分辨率比AWR2243有所提升；AWR2944的RF綜合性能比AWR2243提升了50%；AWR2944內置了DDMA、C-PHY等硬件加速單元，可提升40%的雷達探測距離；AWR2944也增加了內存、升級了處理器內核，能夠內置更多高級算法，為客戶的角雷達、前向雷達帶來性能升級。SZHesmc

現在已經有車企把AWR2944使用在L2、L2+系統(tǒng)的角雷達、前向雷達中，以適應盲點監(jiān)測系統(tǒng)（BSD）、自動緊急制動系統(tǒng)（AEB）應用。由于AWR2944支持4個發(fā)送器和4個接收器，當FOV（視場角）收斂時可精準探測前向目標，所以它還能被用作前向雷達。當然，如果汽車系統(tǒng)提升到L3、L4，AWR2944也可配合其他雷達，來作為毫米波傳感器來使用。另外，AWR2944也可滿足駕駛艙內的應用。目前，TI的60GHz毫米波雷達產品專注于智能座艙場景，可實現駕駛員體征檢測、手勢識別應用。SZHesmc

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由于77GHz的毫米波雷達的體積小，所以它的線路板面積很小，導致雷達射頻線路設計難度交稿，成片成品率也較低。如前文所述，AWR2944雷達系統(tǒng)的體積縮小了30%、分辨率提升了33%、探測距離提升了40%，而TI究竟是如何解決射頻線路設計問題和成品率問題的？SZHesmc

蔣宏回復說，射頻線路和成品率其實是多方面的考量，天線設計是非常專業(yè)的領域，它不光是涉及到理論問題，也涉及到線路仿真測試、材料、工藝、做板等方面，以上這些都需要非常專業(yè)的技術積累，值得高興的是，現在整個產業(yè)生態(tài)在這方面正快速進步。SZHesmc

再回到TI本身，TI可以協(xié)助客戶解決射頻線路設計問題。因為TI的芯片內部有非常多的自校準模塊，例如車載雷達對工作溫度的要求嚴格，汽車可能會行駛在低于-20℃或高于60℃的戶外。針對嚴苛的工作溫度要求，TI的IC有很多片內/片上/開環(huán)自校準，許多環(huán)節(jié)可環(huán)環(huán)相扣，確保產品的穩(wěn)定性，這也能提升終端產品的成品率。SZHesmc

TI針對汽車、毫米波雷達的規(guī)劃

從ADAS到自動駕駛，從L1-L5都需要法規(guī)先行，傳感器的發(fā)展也需順應相應的法規(guī)。自動駕駛汽車在對感知提出高要求的同時，也對傳感器提出了“全天候工作”“探測距離更遠” “感知信息維度更多/更精準”的要求。此外，在汽車領域也出現了智能化、傳感器融合等趨勢。SZHesmc

蔣宏認為，客戶的實際需求也對傳感器的發(fā)展起到了至關重要的左右。“帶ADAS功能車一般會配置5R1V（5個毫米波雷達，1個視覺傳感器），未來可能會配置8R（8個毫米波雷達），甚至還有更高的要求。眾多雷達、傳感器的加持，也促使整車廠考慮性價比問題。SZHesmc

蔡征說，TI在宏觀方面的方向一直不會變。首先，TI在汽車領域擁有廣泛的產品線，到現在有近8000個汽車產品，每年會推出數百個新品，這是TI一直會堅持的事情。其次，TI在2021年公布了產能擴充計劃，這些產能將保障TI汽車芯片的供應。再次，由于中國的新興市場在快速拓展，TI會與頭部Tier 1廠商一直保持聯系。“中央網關、自動駕駛等領域構建新的架構，是我們與國內車廠配合的方向。另外，我們也看到了車內通信升級換代需求，它對于通信速率的吞吐容量、傳輸效率的有效性都提出了苛刻的要求，TI通過新產品的發(fā)布來增強對相關市場的支持。”最后，智能化趨勢帶來新的機會，比如智能LED大燈不僅具備照明功能，還具備人機交互功能，TI也在與頭部客戶探討和規(guī)劃相關領先設備和創(chuàng)新應用。SZHesmc

自2021年開始，中國市場的前向雷達增長非?？臁：芏嘧稍児绢A測表示，到2023年，中國會成為全球最大的前向雷達市場。TI的很多客戶開始基于AWR2243芯片，做2片級聯、4片級聯4D成像雷達，這種雷達保持了毫米波對測距測速的精準度，也在角度分辨率方面也有極大提升。SZHesmc

此外，也會有很多應用在攝像頭和毫米波方面做數據融合，從傳統(tǒng)的后融合、結果融合，到混合式融合、前融合。TI在第二代毫米波雷達增加了高速輸入輸出接口，其中AWR2243已經量產，AWR2944正式推出。蔣宏透露，AWR294x是一個家族，未來會推出更多不同配置的版本。“后續(xù)再推出幾個更有性價比的產品，這也是我們規(guī)劃的路線圖之一。TI也在規(guī)劃第三代毫米波雷達，隨著開發(fā)進展的深入，未來會向大家分享更多新品。”SZHesmc