德州仪器公司(Texas Instruments)推出了一种新型毫米波雷达芯片，可以更准确地感知周围环境，帮助汽车避免碰撞，从而进一步努力成为自动驾驶汽车领域的领导者。
TI推出了用于短程到远程汽车雷达的第二代芯片AWR294x系列，与市场上的其他解决方案相比，该芯片可以支持33%更高的分辨率和40%更远的距离。作为世界上最著名的汽车芯片公司之一，TI表示，新的毫米波雷达传感器使其领先于竞争对手，如恩智浦半导体、英飞凌技术和模拟设备。
雷达传感器的核心芯片利用无线电波测量汽车周围物体的速度和距离，是推出自动驾驶汽车竞赛的关键部件之一。
目前市场上的大多数雷达传感器都是装有射频组件和独立处理器的笨重盒子，用来精确定位道路前方数百英尺处的汽车或其他障碍物。但德州仪器却将一个77-GHz调频连续波(FMCW)雷达收发器与雷达处理引擎集成到一个邮票大小的单片系统(SoC)上。
TI在2018年推出了第一代汽车用单芯片毫米波雷达系统。自推出以来，该公司已向汽车制造商和一级供应商发货了“数百万台”雷达芯片。
但为了减少道路上的伤亡，德州仪器正在升级其雷达处理器，以更快更准确地查明道路上的汽车和障碍，密切关注盲点，更安全地切换车道和转弯。TI表示，AWR294x可用于为二级或更高级的驾驶员辅助系统(ADAS)带来更多的冗余，如自动紧急制动(AEB)或换道辅助。
“这是一次彻底的升级，”TI毫米波雷达总经理Yariv Raveh说，他提到了雷达RF子系统、计算资源和内存方面的改进。
提高安全栏栅
TI说，如今，普通汽车一般都有三个雷达传感器，它们往往被安装在汽车的角落，以提醒人们在80米(230英尺)范围内汽车盲点的潜在危险。
但TI预计，未来汽车将配备8个或更多分辨率和范围不同的雷达传感器，在汽车周围形成360度的茧状结构，可以识别250米以外的物体。
如今，汽车的前后摄像头仍然具有高分辨率的优势。它们也非常实惠和紧凑。但对于未来实现更严格的安全标准甚至全自动驾驶的系统来说，摄像头将需要雷达和激光雷达等备用传感器，这些传感器在不同的条件下会失效，比如暴风雨天气、夜间或阳光直射。
雷达传感器安装在汽车上，可以承受多年的震动和恶劣的温度。它们比激光雷达传感器更小，也更便宜，可以瞬间测量物体在路上的速度。它们还能穿透雾、雨和其他天气，这些天气会遮住相机和昂贵的激光雷达传感器。有了它，汽车可以精确定位前方道路上看不到的障碍物。
但它们长期以来有一个主要的劣势。它们的分辨率只有激光雷达和相机等其他传感器的一小部分，这意味着它们很难将物体区分开来。
TI公司的AWR294x通过集成4个天线而不是其竞争对手的大多数雷达传感器的标准3个天线而脱颖而出，提高了雷达无线电信号的功率。德州仪器表示，这意味着它比其他雷达传感器的分辨率高33%，使其能够更准确地定位前方道路上的障碍物，并区分汽车、摩托车、自行车和行人。
雷达传感器提供5 GHz的可用带宽。
在雷达下
TI雷达传感器的核心是一个中央处理器子系统，该子系统基于可编程锁步Arm Cortex-R5F CPU，时钟最高可达300 MHz，从其前身的实时Cortex-R4F CPU升级而来。该芯片还集成了一个由TI内部设计的可编程数字信号处理器(DSP)，其时钟高达360 MHz，可以将雷达信号处理成更准确的汽车周围环境图像。
TI表示，该雷达采用了一种更先进的信号处理技术，称为多普勒分割多路访问(DDMA)，可以帮助它在最远40%的距离内定位道路上的其他车辆或障碍物。
此外，它还配备了一个硬件加速器(HWA 2.0)，可以从CPU和DSP内核中卸载大量的信号处理任务，为客户提供更多的资源来运行更先进的雷达软件。TI表示，该芯片的内存增加了一倍，达到4mb，为更先进的雷达软件在内部运行打开了大门，包括靠近处理器的共享L3缓存，内存高达2.5 MB。
雷达传感器还配备了可编程硬件安全模块(HSM)，通过安全引导和加密硬件加速器，为黑客提供了更多层的保护。
Raveh说:“所有这些模块通常都放在一个单独的设备中。”TI使用其45纳米RFCMOS工艺技术，将射频收发器、CPU、DSP和硬件加速器都安装在同一芯片上。
TI表示，第二代雷达封装在0.65 × 12 × 12毫米倒装芯片球栅阵列(FCBGA)封装中。TI表示，其结果是，它比竞争对手的产品小了约30%，在成本、面积和重量上都得到了节约。
灵活性需要优先
灵活性也是毫米波雷达传感器的优点之一。德州仪器表示，控制雷达传感器前端的软件已经锁定到位。但德州仪器表示，客户可以在雷达芯片中重新编程CPU、DSP和硬件加速器，以构建不同类型的传感器，比如可以定位车辆盲点的物体、协助停车或帮助在狭小空间导航的短程雷达。
该芯片还可以配置为辅助换道的中程雷达或其他功能，或安装在汽车前部的远程雷达，可以确定250米(820英尺)以外的物体的距离。德州仪器表示，它还可以作为一种“多模”传感器，可以根据客户需要的分辨率动态调整其范围——所有这些都被捆绑在一个芯片中。
汽车级雷达传感器支持ASIL-B标准的功能安全性，并能耐受-40°C至140°C的工作温度。该公司说，这款芯片还内置了自我监控功能。
雷达传感器采用一对CAN-FD接口连接到系统的中央处理器。此外，该芯片还补充了10mb /s ~ 100mb /s的以太网端口。它还加载了I/O端口，包括I2C、SPI、UART和gpio。
德州仪器正试图控制雷达的成本，以便其客户将来可以在汽车上安装更多的雷达。该公司表示，该雷达传感器将以每台23.95美元的价格出售，订单数量为1,000台。
Raveh说:“我们正在努力把雷达变成一种非常容易使用和非常实惠的传感器。”
