毫米波雷達(dá)憑借可穿透塵霧/雨雪、不受惡劣天氣影響、可全天候全天時(shí)工作等特點(diǎn)，正躋身為ADAS的核心傳感器之一。據(jù)第三方市調(diào)機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)顯示：2020年中國(guó)車(chē)載毫米波雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)36億人民幣，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年內(nèi)，我國(guó)車(chē)載毫米波雷達(dá)將以40%的增長(zhǎng)率快速增長(zhǎng)。

“2021年被視為中國(guó)汽車(chē)自動(dòng)化的元年，許多整車(chē)廠(chǎng)推出了自動(dòng)駕駛/輔助駕駛車(chē)型，市場(chǎng)上出現(xiàn)百家爭(zhēng)鳴、百花齊放的局面?！?蔡征解釋說(shuō)，ADAS的發(fā)展趨勢(shì)由三大方向主導(dǎo)：一是相關(guān)法規(guī)，包括了新車(chē)評(píng)價(jià)規(guī)程(NCAP)、聯(lián)合國(guó)第79號(hào)條例等等；二是汽車(chē)架構(gòu)，好的架構(gòu)能縮短新車(chē)上市的時(shí)間，為車(chē)企節(jié)約成本；三是新興傳感技術(shù)的應(yīng)用，包括60GHz/77GHz毫米波雷達(dá)在駕駛疲勞檢測(cè)系統(tǒng)（DMS）、自動(dòng)輔助泊車(chē)場(chǎng)景上的商用。

以下幾點(diǎn)信息，可突顯自動(dòng)駕駛、輔助駕駛的重要性：

• 世界衛(wèi)生組織發(fā)布的《2018年全球道路安全現(xiàn)狀報(bào)告》顯示，全球每年因交通事故致死人數(shù)達(dá)到了135萬(wàn)人；

• 美國(guó)聯(lián)邦公路管理局（FHWA）估計(jì)，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(guó)最新人口普查數(shù)據(jù)顯示：截至2020年，全國(guó)共有91個(gè)人口超過(guò)500萬(wàn)的城市，中國(guó)也是百萬(wàn)人口城市最多的國(guó)家；

• 聯(lián)合國(guó)第79號(hào)條例明確了新的機(jī)動(dòng)車(chē)輛安全要求和新車(chē)評(píng)價(jià)規(guī)程(NCAP)標(biāo)準(zhǔn)——汽車(chē)制造商必須改進(jìn)其ADAS的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)支持智能輔助和自動(dòng)駕駛的功能。

對(duì)此，蔡征強(qiáng)調(diào)說(shuō)：“TI已經(jīng)在自動(dòng)駕駛、輔助駕駛領(lǐng)域耕耘十余年，產(chǎn)品涵蓋了自動(dòng)駕駛的各個(gè)領(lǐng)域，可幫助客戶(hù)和Tier 1廠(chǎng)商快速設(shè)計(jì)出符合法規(guī)和自身系統(tǒng)要求的產(chǎn)品。”據(jù)了解，TI推出的ADAS系統(tǒng)相關(guān)的產(chǎn)品有三類(lèi)：首先是感知類(lèi)，包括了毫米波雷達(dá)產(chǎn)品，它能把車(chē)外情況、車(chē)內(nèi)駕駛員狀況信息數(shù)字化，并把這個(gè)信息傳遞給系統(tǒng)中的處理器。其次是處理類(lèi)，TI在汽車(chē)處理器方面，積累了超過(guò)10年的經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)歷了TDA2x、TDA4x等產(chǎn)品的迭代。再次是通訊類(lèi)，感知能力的提升增加了對(duì)數(shù)據(jù)吞吐量的要求，而傳感器端（攝像頭、毫米波雷達(dá)）收集的信息，通過(guò)高速信號(hào)鏈路來(lái)傳遞至處理器，TI可提供加串/解串產(chǎn)品，滿(mǎn)足自動(dòng)駕駛系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)吞吐量的需求。

針對(duì)汽車(chē)攝像頭和雷達(dá)應(yīng)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(shè)備安全和電源管理上都做了更新：在設(shè)備安全上，AWR2944內(nèi)嵌了功能安全模塊，內(nèi)置R5F，有專(zhuān)門(mén)的內(nèi)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(shù)據(jù)交換效率非常高，因此在整體能耗比上有很好的表現(xiàn)。

AWR2944單芯片方案的性能優(yōu)勢(shì)

自動(dòng)駕駛系統(tǒng)可分為三個(gè)部分：一是感知，利用雷達(dá)、傳感器技術(shù)，感應(yīng)車(chē)外圍道路的情況；二是決策，通過(guò)處理器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，給自動(dòng)駕駛的決策機(jī)制提供控制策略；三是控制，通過(guò)主機(jī)來(lái)完成對(duì)整個(gè)車(chē)體的控制，從而實(shí)現(xiàn)規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)的目的。隨著自動(dòng)駕駛系統(tǒng)功能不斷提升，它對(duì)感知精度也提出了更高的要求。蔡征透露說(shuō)，這也是TI研發(fā)AWR2944的原因之一。

關(guān)于AWR2944的性能、參數(shù)，德州儀器中國(guó)區(qū)嵌入式產(chǎn)品系統(tǒng)與應(yīng)用總監(jiān)蔣宏做了詳細(xì)介紹：“我們?cè)?020年12月推出了第二代前級(jí)芯片AWR2243，經(jīng)過(guò)客戶(hù)的評(píng)估、測(cè)試、采用之后，AWR2243得到了很高的評(píng)價(jià)?，F(xiàn)在，我們又推出第二代單芯片AWR2944，它符合AEC-Q100認(rèn)證、ASIL-B級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，與前一代產(chǎn)品相比，在很多方面都有升級(jí)?！?/p>

根據(jù)蔣宏的介紹，AWR2944雷達(dá)系統(tǒng)尺寸縮減了30%；AWR2944支持4個(gè)發(fā)射器和4個(gè)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(nèi)置了DDMA、C-PHY等硬件加速單元，可提升40%的雷達(dá)探測(cè)距離；AWR2944也增加了內(nèi)存、升級(jí)了處理器內(nèi)核，能夠內(nèi)置更多高級(jí)算法，為客戶(hù)的角雷達(dá)、前向雷達(dá)帶來(lái)性能升級(jí)。

現(xiàn)在已經(jīng)有車(chē)企把AWR2944使用在L2、L2+系統(tǒng)的角雷達(dá)、前向雷達(dá)中，以適應(yīng)盲點(diǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（BSD）、自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)（AEB）應(yīng)用。由于AWR2944支持4個(gè)發(fā)送器和4個(gè)接收器，當(dāng)FOV（視場(chǎng)角）收斂時(shí)可精準(zhǔn)探測(cè)前向目標(biāo)，所以它還能被用作前向雷達(dá)。當(dāng)然，如果汽車(chē)系統(tǒng)提升到L3、L4，AWR2944也可配合其他雷達(dá)，來(lái)作為毫米波傳感器來(lái)使用。另外，AWR2944也可滿(mǎn)足駕駛艙內(nèi)的應(yīng)用。目前，TI的60GHz毫米波雷達(dá)產(chǎn)品專(zhuān)注于智能座艙場(chǎng)景，可實(shí)現(xiàn)駕駛員體征檢測(cè)、手勢(shì)識(shí)別應(yīng)用。

由于77GHz的毫米波雷達(dá)的體積小，所以它的線(xiàn)路板面積很小，導(dǎo)致雷達(dá)射頻線(xiàn)路設(shè)計(jì)難度交稿，成片成品率也較低。如前文所述，AWR2944雷達(dá)系統(tǒng)的體積縮小了30%、分辨率提升了33%、探測(cè)距離提升了40%，而TI究竟是如何解決射頻線(xiàn)路設(shè)計(jì)問(wèn)題和成品率問(wèn)題的？

蔣宏回復(fù)說(shuō)，射頻線(xiàn)路和成品率其實(shí)是多方面的考量，天線(xiàn)設(shè)計(jì)是非常專(zhuān)業(yè)的領(lǐng)域，它不光是涉及到理論問(wèn)題，也涉及到線(xiàn)路仿真測(cè)試、材料、工藝、做板等方面，以上這些都需要非常專(zhuān)業(yè)的技術(shù)積累，值得高興的是，現(xiàn)在整個(gè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)在這方面正快速進(jìn)步。

再回到TI本身，TI可以協(xié)助客戶(hù)解決射頻線(xiàn)路設(shè)計(jì)問(wèn)題。因?yàn)門(mén)I的芯片內(nèi)部有非常多的自校準(zhǔn)模塊，例如車(chē)載雷達(dá)對(duì)工作溫度的要求嚴(yán)格，汽車(chē)可能會(huì)行駛在低于-20℃或高于60℃的戶(hù)外。針對(duì)嚴(yán)苛的工作溫度要求，TI的IC有很多片內(nèi)/片上/開(kāi)環(huán)自校準(zhǔn)，許多環(huán)節(jié)可環(huán)環(huán)相扣，確保產(chǎn)品的穩(wěn)定性，這也能提升終端產(chǎn)品的成品率。

TI針對(duì)汽車(chē)、毫米波雷達(dá)的規(guī)劃

從ADAS到自動(dòng)駕駛，從L1-L5都需要法規(guī)先行，傳感器的發(fā)展也需順應(yīng)相應(yīng)的法規(guī)。自動(dòng)駕駛汽車(chē)在對(duì)感知提出高要求的同時(shí)，也對(duì)傳感器提出了“全天候工作”“探測(cè)距離更遠(yuǎn)” “感知信息維度更多/更精準(zhǔn)”的要求。此外，在汽車(chē)領(lǐng)域也出現(xiàn)了智能化、傳感器融合等趨勢(shì)。

蔣宏認(rèn)為，客戶(hù)的實(shí)際需求也對(duì)傳感器的發(fā)展起到了至關(guān)重要的左右?！皫DAS功能車(chē)一般會(huì)配置5R1V（5個(gè)毫米波雷達(dá)，1個(gè)視覺(jué)傳感器），未來(lái)可能會(huì)配置8R（8個(gè)毫米波雷達(dá)），甚至還有更高的要求。眾多雷達(dá)、傳感器的加持，也促使整車(chē)廠(chǎng)考慮性?xún)r(jià)比問(wèn)題。

蔡征說(shuō)，TI在宏觀(guān)方面的方向一直不會(huì)變。首先，TI在汽車(chē)領(lǐng)域擁有廣泛的產(chǎn)品線(xiàn)，到現(xiàn)在有近8000個(gè)汽車(chē)產(chǎn)品，每年會(huì)推出數(shù)百個(gè)新品，這是TI一直會(huì)堅(jiān)持的事情。其次，TI在2021年公布了產(chǎn)能擴(kuò)充計(jì)劃，這些產(chǎn)能將保障TI汽車(chē)芯片的供應(yīng)。再次，由于中國(guó)的新興市場(chǎng)在快速拓展，TI會(huì)與頭部Tier 1廠(chǎng)商一直保持聯(lián)系。“中央網(wǎng)關(guān)、自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域構(gòu)建新的架構(gòu)，是我們與國(guó)內(nèi)車(chē)廠(chǎng)配合的方向。另外，我們也看到了車(chē)內(nèi)通信升級(jí)換代需求，它對(duì)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(guò)新產(chǎn)品的發(fā)布來(lái)增強(qiáng)對(duì)相關(guān)市場(chǎng)的支持?！弊詈?，智能化趨勢(shì)帶來(lái)新的機(jī)會(huì)，比如智能LED大燈不僅具備照明功能，還具備人機(jī)交互功能，TI也在與頭部客戶(hù)探討和規(guī)劃相關(guān)領(lǐng)先設(shè)備和創(chuàng)新應(yīng)用。

自2021年開(kāi)始，中國(guó)市場(chǎng)的前向雷達(dá)增長(zhǎng)非?？?。很多咨詢(xún)公司預(yù)測(cè)表示，到2023年，中國(guó)會(huì)成為全球最大的前向雷達(dá)市場(chǎng)。TI的很多客戶(hù)開(kāi)始基于AWR2243芯片，做2片級(jí)聯(lián)、4片級(jí)聯(lián)4D成像雷達(dá)，這種雷達(dá)保持了毫米波對(duì)測(cè)距測(cè)速的精準(zhǔn)度，也在角度分辨率方面也有極大提升。

此外，也會(huì)有很多應(yīng)用在攝像頭和毫米波方面做數(shù)據(jù)融合，從傳統(tǒng)的后融合、結(jié)果融合，到混合式融合、前融合。TI在第二代毫米波雷達(dá)增加了高速輸入輸出接口，其中AWR2243已經(jīng)量產(chǎn)，AWR2944正式推出。蔣宏透露，AWR294x是一個(gè)家族，未來(lái)會(huì)推出更多不同配置的版本?！昂罄m(xù)再推出幾個(gè)更有性?xún)r(jià)比的產(chǎn)品，這也是我們規(guī)劃的路線(xiàn)圖之一。TI也在規(guī)劃第三代毫米波雷達(dá)，隨著開(kāi)發(fā)進(jìn)展的深入，未來(lái)會(huì)向大家分享更多新品?！?/p>