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ADAS热潮的背后, 毫米波雷达“精准感知”是关键


  来源: EET电子工程专辑 时间:2022-01-18 编辑:仪器仪表WXF
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现在很多厂商已相继推出能达到Level 4等级的自动驾驶汽车,但Level 4等级能否普及使用还取决于两个因素:一是国家法规,因为汽车上路之后还涉及到路面行人和复杂的交通情况;二是成本,符合Level 4等级的核心芯片在成本上的提高不仅来自于芯片本身,还包括它的辅助供电系统、散热系统和整个系统成本的提升......


2020年11月国家发布《智能汽车发展路线图2.0》,为自动驾驶的长期发展提供了政策方向,国内车市也是加速向新能源化转型。新能源汽车的发展不负众望,冲上“2021热力消费榜单”,销量高歌猛进,名次位列榜首。


据央视财经报道,2021年前11个月,新能源乘用车批发280.7万辆,同比增长190.2%;零售251.4万辆,同比增长178.3%。各家汽车厂商推出自动驾驶和辅助驾驶的车型, 呈现出百家争鸣、百家齐放的局面。新能源热潮的背后是电子化和智能化,它赋予了汽车更大的可能性去更快实现智能化。


自动驾驶在给车企带来新机遇的同时,也需要拥抱几个方面的挑战:一是国家法规,二是功能安全要求,三是车型上市时间,四是为了实现自动、辅助驾驶所付出的成本。这些因素又决定了这款汽车能否在市场上得到认可和关注。


ADAS领域的三个主导方向


当前中国市场的自动驾驶主流应用是Level2或者Level2+等级,该阶段的ADAS(高级驾驶员辅助系统)以车辆能够控制转向以及加速或减速为主。


Level 4等级是目前业界正在努力的方向,也就是汽车已经能完全自主驾驶,但又不能取消驾驶员控制的操作部分。现在很多厂商已相继推出能达到Level 4等级的自动驾驶汽车,但Level 4等级能否普及使用还取决于两个因素:一是国家法规,因为汽车上路之后还涉及到路面行人和复杂的交通情况;二是成本,符合Level 4等级的核心芯片在成本上的提高不仅来自于芯片本身,还包括它的辅助供电系统、散热系统和整个系统成本的提升,“这些可能会是未来限制Level 4拓展率的最主要的因素。” 德州仪器 (TI) 中国区汽车事业部总经理蔡征(Kelvin Cai)表示,同时ADAS的发展由三大方向主导和推进:  


一是相关法规。据2018年《全球道路安全调查报告》数据显示,全球因为交通事故所导致的人员伤亡超过135万,根据美国联邦公路管理局的数据,超过50%的致命伤害发生在十字路口和其附近区域。联合国在《第79号条例》中做了新的规定,明确了新的机动车辆安全要求:汽车制造商必须改进其高级辅助驾驶的转向系统,从而支持智能辅助和自动驾驶的功能。这些要求会推动ADAS技术不断进步。


二是在于汽车的架构。汽车上市时间和成本是非常关键的,这就取决于架构如何定义,一个好的汽车架构能够复用,从而大大加快迭代速度,同时降低成本。


三是新兴传感技术在自动驾驶领域中不断的推广和应用。比如77GHz毫米波雷达和60GHz毫米波雷达在DMS和自动辅助泊车上大量的使用。



“精准感知”的重要性


在近日德州仪器AWR2944毫米波雷达传感器线上媒体沟通会上,蔡征对电子工程专辑的记者表示,“毫米波雷达是一种用于感知的核心器件,它属于汽车智能化的一部分,当下情况我们非常看好毫米波雷达。”


据介绍,TI推出的第二代单芯片方案77 GHz AWR2944毫米波雷达传感器,对比2020年12月推出的第二代前级芯片AWR2243,RF综合性能提升了50%。AWR2944传感器还集成四个发送器,比现有的毫米波雷达传感器分辨率高33%,使车辆更清晰地探测障碍物并避免碰撞。AWR2944的硬件配置可提供基于多普勒分多址技术(DDMA)的信号处理能力,可在探测距离比之前远40%的条件下感知迎面驶来的车辆。



不仅如此,AWR2944尺寸比目前的毫米波雷达传感器小约30%,并且符合AEC-Q100认证的芯片,符合ASIL-B级要求。


“车道变道和急转弯情境下的导航是我们客户目前面临的最复杂的设计挑战之一,”TI毫米波雷达业务部经理Yariv Raveh说,“要打造更安全的驾驶体验,驾驶辅助系统必须快速准确地处理海量数据并与驾驶员进行明确的互动。”


“感知”是自动驾驶最核心的部分。比如对传感器能够全天候工作的要求,探测距离需要更远,感知的信息维度需要更多等。随着自动驾驶对系统要求的不断提升,对传感器的“感知”精度和准确度也会提出更高的要求。当自动驾驶从L2、L3进入L4等级,传感器的发展也相应的需要结合相应的法规要求。


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