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    科技魔方

    自動駕駛時代,“精確感知”成為關鍵詞

    即時新聞

    2022年01月17日

      全自動駕駛時代已經微露曙光,人們對自動駕駛的安全性越發關注?,F階段,高級駕駛輔助系統正在成為汽車的標準配置,ADAS技術應用在車輛中的成本也在逐漸降低,開始在眾多車型中成為主流。在這一背景下,利用毫米波雷達提升車輛的感知能力,為車輛安裝“敏銳”的眼睛就顯得十分關鍵?;诖?,很多公司都開始在毫米波雷達領域展開布局。近期,TI(德州儀器)就在ADAS領域推出了最新產品—AWR2944毫米波雷達傳感器。相比于前代產品,其分辨率提升了33%,探測距離提升了40%,表明在自動駕駛時代,感知的精確度正變得愈發關鍵。

      自動駕駛對感知提出更高要求

      在剛剛過去的2021年,大量汽車廠商都推出了自己的自動駕駛和輔助駕駛車型,汽車市場出現了百家爭鳴、百花齊放的局面。

      自動駕駛可以分為三個部分。德州儀器(TI)中國區汽車業務部總經理蔡征向《中國電子報》記者表示,第一個部分是感知,即通過雷達和傳感器技術去感應外圍道路的情況;第二個部分是決策,即通過處理器對數據的分析,對自動駕駛的決策機制給出控制策略;第三個部分是通過主機控制汽車,完成整個車體的控制,起到規避風險和輔助駕駛的作用。

      當人們“解放雙手”的愿望日益迫切,具備自動駕駛功能的車型會成為市場主流。蔡征表示,如果廠商用更低的成本和更高的性價比去完善自動駕駛系統,那么具備這套系統的車型在市場上會得到更多關注。

      新興傳感技術在自動駕駛領域的重要性不言而喻,自動駕駛最核心的一點就是感知。針對傳感器技術的發展趨勢,德州儀器(TI)中國區嵌入式產品系統與應用總監蔣宏對記者表示,隨著自動駕駛等級的不斷提高,傳感器要能夠全天候工作,探測更遠的距離,感知更多的信息維度,感知的精確度也要提高。毫米波雷達就體現出了這樣的發展方向。

      “自動駕駛對感知的精度和準確度提出了更高的要求,推動77GHz毫米波雷達和60GHz毫米波雷達在DMS(駕駛員監測系統)和自動輔助泊車方面廣泛使用。”蔡征對記者談道,為了更好地滿足自動駕駛時代對傳感器等技術的高標準與嚴要求,TI推出了AWR2944毫米波雷達傳感器。

      L2或L2+級自動駕駛是當前市場主流

      L4級別自動駕駛功能的實現是目前業界正在努力的方向。相比前幾級自動駕駛功能,L4級對算力的要求更高,如何均衡相關系統的成本也成為業界關注的話題。

      針對算力與成本,蔡征向記者表示,目前硬件已經不是L4等級自動駕駛推廣和普及的瓶頸??紤]到最新處理器的運算速度,現在很多廠商都已經推出了能夠達到L4等級的自動駕駛產品。但是,L4級別的自動駕駛產品能否得到推廣和應用,其實取決于兩個因素。

      一是國家法規。車輛上路之后不僅需要完善車輛自身的自動駕駛功能,還需要考慮到往來的行人和復雜的交通情況。二是成本問題。符合L4等級的核心芯片不僅自身成本較高,它的輔助供電系統、散熱系統和整個系統成本也在提升。蔡征認為,這些成本的不斷提升可能是未來限制L4級別自動駕駛產品市場拓展率的最主要因素。

      目前來看,要想實現L4級別的自動駕駛功能,產業界還需要走很長的一段路。聚焦當下,L2級別或者L2+級別的自動駕駛功能是目前市場上的主流。

      適配自動駕駛場景需要精準預測

      很多公司都針對L2級別或者L2+級別的自動駕駛功能推出了相關產品。為了更好地適配這些自動駕駛場景,產品自身需要在性能和硬件等諸多方面進行提升。

      精準預測是最需要提升的性能之一。以TI推出的毫米波雷達傳感器AWR2944為例,AWR2944會做前角雷達,甚至有時還會做前向雷達。蔣宏向記者解釋道,因為該款產品是4收4發,當它的FOV(視場角,鏡頭所能覆蓋的范圍)進行“收斂”時,就可以很精準地對前向目標進行探測。

      而當整個自動駕駛系統提升到L3、L4級別,相關產品需要有更多雷達或前角雷達。比如,L3級別以上的自動駕駛產品可能有8個雷達或者更多前角雷達,所以能做前角雷達,甚至會做前向雷達的AWR2944可以很好地發揮作用。

      從第一代到第二代毫米波雷達,RF(射頻)性能和性價比都在提升,同時一些硬件也在不斷提升。毫米波雷達的持續進階對設計工藝提出了更高需求,也讓生產難度有所提升。

      77GHz的毫米波雷達是目前自動駕駛領域的主流產品,能夠更好地為駕駛安全保駕護航。以77GHz的毫米波雷達為例,因為77GHz的毫米波雷達體積比較小,所以它的線路板面積很小。這很容易讓毫米波雷達射頻線路的設計難度變高,同時降低產品的成品率。

      在這種情況下,該怎么解決射頻線路的設計問題和產品的成品率問題?蔣宏認為,射頻線路和成品率問題需要從多方面進行考量。由于天線設計是非常專業的一個領域,該領域不光涉及一些理論問題,還需要相關技術積累。蔣宏表示,線路仿真測試、材料、工藝、做板等方面都需要非常專業的技術積累??上驳氖?,目前整個產業生態都在這些領域實現了快速進步。

      蔣宏表示,毫米波雷達傳感器產品成品率提升背后的“秘訣”,其實是源于芯片內部具備的非常多的自校準模塊。

      如果一個雷達安裝在車里,它的工作溫度范圍其實變化很大。冬季的溫度在零下二十度甚至更低溫度,而夏季氣溫通??蛇_到六七十度。在這種情況下,片上的自校準、開環的自校準等環節需要做到環環相扣,以確保產品可以實現穩定工作。這一點對于客戶終端產品成品率的提升至關重要。

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    來源:中國電子報、電子信息產業網 作者:張依依

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