雷達(dá)傳感器在現(xiàn)代汽車中提供許多功能，包括位置傳感，安全性和舒適性功能以及電動機控制。通過使用人類機器界面(HMI)和沉浸式音頻體驗，增加了安全感應(yīng)以及改進的卡賓內(nèi)體驗，這是汽車客戶期望的關(guān)鍵保護和信息娛樂功能。在本文中，我們將重點介紹來自德州儀器(TI)的雷達(dá)傳感器，音頻處理器和放大器的進步。

汽車應(yīng)用中的雷達(dá)傳感器

汽車?yán)走_(dá)通過沿感興趣的方向傳輸無線電波來起作用，并使用傳感器比較反射波的特性。因此，可以確定對象的位置和運動。

盡管某些汽車公司已經(jīng)采用了其他傳感器，但由于全天候性能，成本效益，直接速度測量值的使用以及檢測拐角周圍障礙的可能性，汽車?yán)走_(dá)的增長很強。全球汽車?yán)走_(dá)傳感器市場估計每年約40億美元，年增長率> 10%。

典型的汽車?yán)走_(dá)系統(tǒng)包括5個主要模塊：

· RF前端，包括天線，振蕩器等。

· 傳輸和接收無線電信號的收發(fā)器IC

· 無線電處理單元將無線電高頻轉(zhuǎn)換為中間頻率，可以由放大器，混音器等組成。

· 處理器將測量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為有用的信息，該信息可以由汽車的電子控制單元(ECU)使用。

· 系統(tǒng)外殼

汽車?yán)走_(dá)通常主要在24 GHz和77 GHz頻率下運行，在某些卡賓內(nèi)監(jiān)測應(yīng)用中使用60 GHz，稍后將進行討論。較高的頻率提供更寬的帶寬，從而增加了雷達(dá)的范圍和速度分辨率。這改善了對象的檢測和避免。較高的頻率的較小天線大小使系統(tǒng)更緊湊。

較高頻率的另一個關(guān)鍵優(yōu)勢是較高允許的傳輸功率水平。例如，在77 GHz處的有效各向同性輻射功率(EIRP)為55 dBm，而在24 GHz時僅為20 dBm。這可以大大改善范圍。這些較高的頻率范圍也稱為波長的毫米波雷達(dá)。

對汽車?yán)走_(dá)進行分類的一種方法是范圍。遠(yuǎn)距離雷達(dá)(LRR)的范圍為150 - 250 m，視野(FOV)角度為20-25°。高級駕駛員輔助系統(tǒng)(ADA)可以在車輛的前部使用，以檢測交通變化。中等范圍的雷達(dá)(MRR)，范圍為50 - 150 m，而FOV為50 - 60°的FOV可用于車輛的所有4個角，以避免碰撞或自適應(yīng)巡航控制。當(dāng)汽車緩慢移動時，通常使用5-15 m和80 - 90°FOV范圍的短范圍雷達(dá)(SRR)，用于盲點檢測或車道更換輔助。

AWRL6844三合一啟用AI的雷達(dá)傳感器

TI最近發(fā)布了一個新的AI-a-a雷達(dá)傳感器AWRL6844。這款60 GHz雷達(dá)傳感器解決了最近的趨勢和監(jiān)管要求，例如歐洲新汽車評估計劃(EURO NCAP)在車輛內(nèi)增加了更大的感應(yīng)功能。 AWR6844集成了四個發(fā)射機和四個接收器，一個芯片加速器和數(shù)字系統(tǒng)處理(DSP)單元，硬件安全模塊，ARM®Core，以及2.5 MB的內(nèi)存和標(biāo)準(zhǔn)通信接口，以創(chuàng)建行業(yè)的第一個Edge-Edge-aiza-abie啟用的第一個Edge-ai啟用三合一雷達(dá)傳感器。

如圖1所示，三個感應(yīng)函數(shù)是：

· 兒童存在檢測：這種重要的功能可以通過向成年人發(fā)出警報在停放的車輛中留下的兒童來挽救生命。檢測需要將兒童與成人區(qū)分開，并且能夠在前后座椅和后方座位上檢測到座位和后方的汽車座位。雖然可以使用傳統(tǒng)的超寬帶(UWB)24 GHz傳感器，但實現(xiàn)全面覆蓋范圍需要添加至少一個傳感器，從而提高了系統(tǒng)成本。此外，分辨率不會那么好。 AWRL6844的廣泛FOV提高了在典型的盲點(例如車輛腳步)中發(fā)現(xiàn)兒童的能力。將傳統(tǒng)雷達(dá)處理與本地機器學(xué)習(xí)算法相結(jié)合的混合系統(tǒng)的使用有助于創(chuàng)建更快的調(diào)整和模型修改，以區(qū)分成年人和兒童，從而減少OEM部署時間。 >的分類精度多達(dá)五名乘員可實現(xiàn)90%的成就。

· 座帶提醒：傳統(tǒng)上將重量傳感器的各種座位網(wǎng)網(wǎng)格用于此目的。后排座椅的監(jiān)視可以使所需的傳感器數(shù)量加倍，并增加電纜和調(diào)音時間。此外，重量傳感器無法區(qū)分生命和無生命的物體，例如雜貨袋，這些物品可以產(chǎn)生錯誤的警報。 AWRL6844的16個虛擬渠道提供了增強的空間分辨率來檢測和本地化乘員，而AI處理高分辨率數(shù)據(jù)有助于區(qū)分生物與無生命的物體。 AWRL6844實現(xiàn)了超過98%的座椅占用率檢測和定位精度。

· 入侵檢測：基于超聲傳感器的簡單系統(tǒng)通常會觸發(fā)錯誤警報，例如從車輛旁邊行走的人。 AWRL6844可以在片上加速器上保持高精度運行入侵者檢測處理的同時過濾噪聲，從而最大程度地減少了設(shè)備上其他內(nèi)核的中斷。低功率模式和機器學(xué)習(xí)有助于增強感覺能力，而無需在車輛關(guān)閉時耗盡電池。 AWRL6844可以在消耗<50 mW的同時每秒10次感知和計算入侵者檢測事件。檢測入侵精度最高為98%。

音頻系統(tǒng)的改進

汽車音頻系統(tǒng)已經(jīng)從類AB到D類放大器過渡，具有更高功率效率，減少熱量耗散和降低系統(tǒng)重量的好處。 TI以前已經(jīng)開發(fā)了能夠切換到2.1 MHz的音頻放大器。這大大降低了每個音頻通道所需的兩個電感電容器(LC)過濾器的大小和成本。

新的TAS6754-Q1類-D放大器通過使用專有的單對電位(1L)調(diào)制技術(shù)來減少濾波器大小的下一步。這將電感器的成本降低了50%，同時也創(chuàng)造了相似的大小和重量優(yōu)勢。該1L調(diào)制是無縫合并的，從而最大程度地減少了新的設(shè)計工作。實時診斷能力跟蹤打開負(fù)載，短載荷，電源或接地短褲以及是否在播放的負(fù)載狀態(tài)。這樣可以確保安全可靠的操作。低延遲路徑選項允許快速響應(yīng)噪聲消除。

新的AM275X-Q1 MCU和AM62D-Q1處理器集成了用于音頻應(yīng)用的下一代C7X DSP核心。這些設(shè)備的處理性能比競爭設(shè)備高四到八倍。他們以1 GHz運行，每個核心提供40 GFLOPS，每個核心都能同時管理多個音頻功能。將多達(dá)兩個C7X DSP內(nèi)核集成到這些設(shè)備中，這些設(shè)備具有265位矢量體系結(jié)構(gòu)，單周期可訪問的L2存儲器和一個集成的神經(jīng)處理加速器單元(NPU)，以啟用AI算法。 AM275X-Q1 MCU是無DDR-MCU，而AM62D-Q1是基于DDR的處理器。