現(xiàn)在很多廠商已相繼推出能達(dá)到Level 4等級(jí)的自動(dòng)駕駛汽車，但Level 4等級(jí)能否普及使用還取決于兩個(gè)因素：一是國家法規(guī)，因?yàn)槠嚿下分筮€涉及到路面行人和復(fù)雜的交通情況；二是成本，符合Level 4等級(jí)的核心芯片在成本上的提高不僅來自于芯片本身，還包括它的輔助供電系統(tǒng)、散熱系統(tǒng)和整個(gè)系統(tǒng)成本的提升......
2020年11月國家發(fā)布《智能汽車發(fā)展路線圖2.0》，為自動(dòng)駕駛的長期發(fā)展提供了政策方向，國內(nèi)車市也是加速向新能源化轉(zhuǎn)型。新能源汽車的發(fā)展不負(fù)眾望，沖上“2021熱力消費(fèi)榜單”，銷量高歌猛進(jìn)，名次位列榜首。
據(jù)央視財(cái)經(jīng)報(bào)道，2021年前11個(gè)月，新能源乘用車批發(fā)280.7萬輛，同比增長190.2%；零售251.4萬輛，同比增長178.3%。各家汽車廠商推出自動(dòng)駕駛和輔助駕駛的車型, 呈現(xiàn)出百家爭鳴、百家齊放的局面。新能源熱潮的背后是電子化和智能化，它賦予了汽車更大的可能性去更快實(shí)現(xiàn)智能化。
自動(dòng)駕駛在給車企帶來新機(jī)遇的同時(shí)，也需要擁抱幾個(gè)方面的挑戰(zhàn)：一是國家法規(guī)，二是功能安全要求，三是車型上市時(shí)間，四是為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、輔助駕駛所付出的成本。這些因素又決定了這款汽車能否在市場上得到認(rèn)可和關(guān)注。
ADAS領(lǐng)域的三個(gè)主導(dǎo)方向
當(dāng)前中國市場的自動(dòng)駕駛主流應(yīng)用是Level2或者Level2+等級(jí)，該階段的ADAS（高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)）以車輛能夠控制轉(zhuǎn)向以及加速或減速為主。
Level 4等級(jí)是目前業(yè)界正在努力的方向，也就是汽車已經(jīng)能完全自主駕駛，但又不能取消駕駛員控制的操作部分。現(xiàn)在很多廠商已相繼推出能達(dá)到Level 4等級(jí)的自動(dòng)駕駛汽車，但Level 4等級(jí)能否普及使用還取決于兩個(gè)因素：一是國家法規(guī)，因?yàn)槠嚿下分筮€涉及到路面行人和復(fù)雜的交通情況；二是成本，符合Level 4等級(jí)的核心芯片在成本上的提高不僅來自于芯片本身，還包括它的輔助供電系統(tǒng)、散熱系統(tǒng)和整個(gè)系統(tǒng)成本的提升，“這些可能會(huì)是未來限制Level 4拓展率的最主要的因素?！?德州儀器 (TI) 中國區(qū)汽車事業(yè)部總經(jīng)理蔡征(Kelvin Cai)表示，同時(shí)ADAS的發(fā)展由三大方向主導(dǎo)和推進(jìn)：
一是相關(guān)法規(guī)。據(jù)2018年《全球道路安全調(diào)查報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示，全球因?yàn)榻煌ㄊ鹿仕鶎?dǎo)致的人員傷亡超過135萬，根據(jù)美國聯(lián)邦公路管理局的數(shù)據(jù)，超過50%的致命傷害發(fā)生在十字路口和其附近區(qū)域。聯(lián)合國在《第79號(hào)條例》中做了新的規(guī)定，明確了新的機(jī)動(dòng)車輛安全要求：汽車制造商必須改進(jìn)其高級(jí)輔助駕駛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，從而支持智能輔助和自動(dòng)駕駛的功能。這些要求會(huì)推動(dòng)ADAS技術(shù)不斷進(jìn)步。
二是在于汽車的架構(gòu)。汽車上市時(shí)間和成本是非常關(guān)鍵的，這就取決于架構(gòu)如何定義，一個(gè)好的汽車架構(gòu)能夠復(fù)用，從而大大加快迭代速度，同時(shí)降低成本。
三是新興傳感技術(shù)在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域中不斷的推廣和應(yīng)用。比如77GHz毫米波雷達(dá)和60GHz毫米波雷達(dá)在DMS和自動(dòng)輔助泊車上大量的使用。
“精準(zhǔn)感知”的重要性
在近日德州儀器AWR2944毫米波雷達(dá)傳感器線上媒體溝通會(huì)上，蔡征對(duì)電子工程專輯的記者表示，“毫米波雷達(dá)是一種用于感知的核心器件，它屬于汽車智能化的一部分，當(dāng)下情況我們非常看好毫米波雷達(dá)。”
據(jù)介紹，TI推出的第二代單芯片方案77 GHz AWR2944毫米波雷達(dá)傳感器，對(duì)比2020年12月推出的第二代前級(jí)芯片AWR2243，RF綜合性能提升了50%。AWR2944傳感器還集成四個(gè)發(fā)送器，比現(xiàn)有的毫米波雷達(dá)傳感器分辨率高33%，使車輛更清晰地探測障礙物并避免碰撞。AWR2944的硬件配置可提供基于多普勒分多址技術(shù)(DDMA)的信號(hào)處理能力，可在探測距離比之前遠(yuǎn)40%的條件下感知迎面駛來的車輛。
不僅如此，AWR2944尺寸比目前的毫米波雷達(dá)傳感器小約30%，并且符合AEC-Q100認(rèn)證的芯片，符合ASIL-B級(jí)要求。
“車道變道和急轉(zhuǎn)彎情境下的導(dǎo)航是我們客戶目前面臨的最復(fù)雜的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)之一，”TI毫米波雷達(dá)業(yè)務(wù)部經(jīng)理Yariv Raveh說，“要打造更安全的駕駛體驗(yàn)，駕駛輔助系統(tǒng)必須快速準(zhǔn)確地處理海量數(shù)據(jù)并與駕駛員進(jìn)行明確的互動(dòng)?！?
“感知”是自動(dòng)駕駛最核心的部分。比如對(duì)傳感器能夠全天候工作的要求，探測距離需要更遠(yuǎn)，感知的信息維度需要更多等。隨著自動(dòng)駕駛對(duì)系統(tǒng)要求的不斷提升，對(duì)傳感器的“感知”精度和準(zhǔn)確度也會(huì)提出更高的要求。當(dāng)自動(dòng)駕駛從L2、L3進(jìn)入L4等級(jí)，傳感器的發(fā)展也相應(yīng)的需要結(jié)合相應(yīng)的法規(guī)要求。
此外，77GHz毫米波雷達(dá)的體積很小，面臨雷達(dá)射頻線路設(shè)計(jì)難度高的難題，會(huì)導(dǎo)致成片的成品率普遍較低的結(jié)果。對(duì)此，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，“射頻線路和成品率的問題是多方面的考量，因?yàn)樘炀€設(shè)計(jì)是非常專業(yè)的一個(gè)領(lǐng)域，不僅是面對(duì)理論問題，還包括像線路仿真測試、材料、工藝、做板等方面都需要專業(yè)的技術(shù)積累?；氐絋I本身，TI的芯片內(nèi)部有非常多的自校準(zhǔn)模塊，舉例來說，一個(gè)雷達(dá)如果裝在車?yán)锏脑挘墓ぷ鳒囟确秶艽?，冬天溫度是零下二十度甚至更冷，夏天的溫度有六七十度，在這種情況下，TI有非常多的片內(nèi)自校準(zhǔn)，片上的自校準(zhǔn)，開環(huán)的自校準(zhǔn)，每個(gè)環(huán)節(jié)的環(huán)環(huán)相扣，來確保產(chǎn)品是可以穩(wěn)定工作的。”
據(jù)了解，現(xiàn)在TI很多客戶用AWR2944的角雷達(dá)和前向雷達(dá)設(shè)計(jì)盲點(diǎn)監(jiān)測系統(tǒng)（BSD）、自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)（AEB），甚至是滿足L3有限條件下的駕駛，使AWR2944作為毫米波傳感器成為了整個(gè)系統(tǒng)中的傳感單元。
車載毫米波雷達(dá)的場景應(yīng)用
TI在汽車領(lǐng)域布局很早，在業(yè)內(nèi)具有領(lǐng)先地位。在過去，車身架構(gòu)以多個(gè)分布式ECU來控制，現(xiàn)在車身架構(gòu)迭代走向集成式，感知融合和控制融合的發(fā)展方向。TI看到了汽車對(duì)車內(nèi)通信升級(jí)換代提出的更多苛刻要求，比如通信速率的吞吐容量和傳輸效率的有效性等。
TI和ADAS系統(tǒng)相關(guān)的產(chǎn)品分為三大種類分為三大類：感知、處理和通訊。作為頭部企業(yè)的TI，在毫米波雷達(dá)應(yīng)用市場上看到哪些趨勢？
“其實(shí)從去年開始，4D毫米波雷達(dá)非常熱，但這跟國家的部分法規(guī)政策有關(guān)。前向雷達(dá)中國市場增長非?？?，有很多咨詢公司曾給出預(yù)測，2023年中國市場會(huì)增長到全球最大的前向雷達(dá)市場。還有智能化的趨勢也帶來了一些新的機(jī)會(huì)，比如智能LED大燈不僅僅是完成了一種照明功能，也可能是完成人機(jī)交互功能?！笔Y宏表示，“5R1V接下來有很多應(yīng)用，我們現(xiàn)在看到了‘傳感器融合’趨勢的出現(xiàn)，在攝像頭和毫米波方面做一些數(shù)據(jù)融合，從傳統(tǒng)的后融合、結(jié)果融合，到混合式融合，到前融合?！?
目前，毫米波雷達(dá)的應(yīng)用還在第一步，多級(jí)級(jí)聯(lián)以及更多的可能性其實(shí)還沒有被開發(fā)出來，伴隨著新能源帶來的智能化的趨勢，TI認(rèn)為它在未來會(huì)產(chǎn)生更多新應(yīng)用，新能源汽車熱潮對(duì)于整個(gè)毫米波雷達(dá)的發(fā)展都將起到促進(jìn)作用。
