對于未來的汽車，人們總是有著很多的暢想，而全自動駕駛眼前面臨的阻礙除了技術方面，還有法規、倫理方面的問題，全自動駕駛離現實還非常遙遠。盡管如此，汽車的自動化趨勢已經成為必然，過去曾被視為高端附加技術的高級駕駛輔助系統（ADAS）正在成為汽車的標準配置。
ADAS技術應用在車輛中的成本正在逐漸降低，并在眾多車型中成為主流。目前已量產車型中，很多智能汽車已經具備了L2+的輔助駕駛功能，可以實現自動泊車、自動導航等。不久前的2022 CES上，不少科技公司和傳統供應商為L3級自動駕駛正式落地提供了多樣化的解決方案，首款L4級的自動駕駛汽車也有望于2024年面世。
對自動駕駛方案而言，傳感器就是車的“眼睛”，目前主流的自動駕駛汽車的“眼睛”有四類：毫米波雷達、激光雷達、超聲波雷達、攝像頭。他們各有特點，在ADAS的應用普及階段，多種傳感器融合也是未來的趨勢，而毫米波雷達將率先成為ADAS系統主力傳感器。近年來針對這雙“眼睛”的研究可謂是如火如荼，一些領先的企業也已經推出了毫米波雷達解決方案。近期， 德州儀器(TI)就在ADAS領域推出了全新的AWR2944車載毫米波雷達傳感器及其解決方案，可幫助汽車制造商改進ADAS的物體感應能力。
ADAS設計挑戰與趨勢
剛過去的2021年被視為中國汽車自動化元年，這一年很多車廠推出了自動駕駛和輔助駕駛的車型，出現百家爭鳴、百花齊放的局面。ADAS由三部分組成：
一是感知，通過雷達和傳感器技術去感應外圍道路的情況；
二是決策，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。
三是執行，通過主機控制汽車，完成對車體的控制，規避風險和輔助人員駕駛。
（圖源：TI公司）
隨著易于實施且具有成本效益的ADAS的普及，汽車安全性和便利性功能將更主流、更實惠。德州儀器 (TI) 中國區汽車事業部總經理蔡征指出，自動駕駛給車企帶來了新機遇，同時也帶來了新的挑戰，包括國家法規、功能安全要求、車型上市時間，以及為了實現自動、輔助駕駛所付出的成本，這些決定了這款汽車能否在市場上得到認可和關注。
針對ADAS領域的趨勢，蔡征指出以下三大方向將主導和推進ADAS領域未來的發展：
一是相關法規，有新車評價規程(NCAP)、聯合國第79號條例等，對自動駕駛的方向和碰撞情況提出了更高的要求，這些要求會推動ADAS技術不斷進步。
二是汽車的架構，好的汽車架構能夠復用，從而大大加快迭代速度，同時降低成本。
三是新興傳感技術在自動駕駛領域中不斷推廣和應用，如77GHz毫米波雷達和60GHz毫米波雷達在DMS和自動輔助泊車上大量的使用，這也是TI推出AWR2944的重要原因。
TI的ADAS布局
經過在自動、輔助駕駛領域十余年的耕耘，TI的產品涵蓋了自動駕駛的各個領域，通過子系統級別的設計可以讓客戶和Tier 1更快地設計出符合法規和自身系統要求的產品。
蔡征介紹，TI針對ADAS系統相關的產品有三大種類：
一是感知，包括毫米波雷達，通過毫米波雷達技術可以將車外和車內駕駛員的情況數字化，傳遞給處理器。
二是處理，TI的處理器經歷了TDA2x、TDA4x等迭代，在汽車處理器產品上已經積累了10年以上的經驗。
三是通訊，隨著感知能力的不斷提升，對數據吞吐量的要求也不斷增加，涉及到從傳感器端以高速的信號鏈路傳遞給處理器的過程。TI提供了加串/解串產品，能夠最大程度上滿足自動駕駛系統對于數據吞吐量不斷提高的需求。
TI的ADAS產品類別（圖源：TI公司）
TI在ADAS技術上所提供的產品包括毫米波雷達傳感器、基于ARM的處理器、高速信號處理傳輸的產品，以及針對所有產品的PMIC (Power Management IC)電源管理解決方案，可給整車系統提供完整的電源管理子系統設計。
TI第二代單芯片方案AWR2944
感知是自動駕駛中至關重要的一環，如果汽車的這雙感知的“眼睛”不清楚，相當于人類司機的散光、近視、色盲……自然無法安全駕駛。隨著自動駕駛對系統要求的不斷提升，對于感知的精度和準確度也提出更高的要求。
2020年12月，TI推出了第二代前級芯片AWR2243，在業界得到了很高的好評度。TI近期推出的AWR2944是其毫米波產品中第二代單芯片方案，將提升車輛在快速物體檢測、盲點監控以及高效的轉彎和拐角導航等方面的性能，為汽車制造商實現無碰撞駕駛體驗的愿景鋪平了道路。
AWR2944高性能單芯片解決方案（圖源：TI公司）
與目前的雷達傳感器相比，尺寸減小了 30%；集成四個發送器，分辨率提升 33%，可使車輛更清晰地探測障礙物并避免碰撞；在AWR2944內部集成了硬件加速單元，提供基于多普勒分多址技術(DDMA)的信號處理能力，可在比之前距離遠 40% 的范圍內感知迎面駛來的車輛；RF綜合性能也有了提升，相比AWR2243提升了50%。
AWR2944還增加了片上內存，適合更多的高級算法的應用。加上芯片內部用于數據壓縮的硬件引擎，可以對原始數據進行壓縮，進而提高可訪問的片內內存。
AWR2944也是符合AEC-Q100認證的芯片，符合ASIL-B級要求。
德州儀器 (TI) 中國區嵌入式產品系統與應用總監蔣宏表示，TI對AWR2944芯片寄予厚望，希望能夠給國內客戶的角雷達和前向雷達的性能升級帶來幫助。AWR2944也非常適合將來L3、L4級別的自動駕駛系統，一些案例中，L3以上可能有8個雷達或者更多前角雷達，另外駕駛艙內有一些其他的應用，AWR2944也能滿足系統需要。TI還有60GHz的毫米波雷達產品可以用于智能座艙，對駕駛員的體征檢測、手勢識別也是TI重要的發展領域。
一個產品或技術的普及往往需要在性能和成本上找到合適的平衡點，現在很多車上的傳感器是5R1V（即5個毫米波雷達、1個視覺傳感器），以后可能是8R甚至更高。隨著車上的傳感器越來越多，如何滿足車廠對性價比方面的要求？蔣宏表示，在TI的傳感器里采用RFCMOS做高集成，帶來的優勢就是高性價比，因為可以用單片解決以前用三個子系統組成的毫米波傳感器。
針對傳感器融合的趨勢，除了毫米波雷達，TI還有TDA2x和TDA4x等汽車處理器，TI的毫米波雷達和TDA4x是一個很好的組合。此外，TI還有很多電源管理芯片，以及信號、數據傳輸方面的器件，可以給提供全套的解決方案。
據蔣宏介紹，AWR2243目前已經量產了，AWR2944是AWR294x家族的產品之一，未來會有更多不同配置的版本推出，且都是引腳對引腳兼容的產品。毫米波雷達是TI的重點發展方向，TI正在規劃第三代毫米波雷達，隨著開發進展的深入，未來將會帶來更多新產品及應用。
自動駕駛的普及將對整個社會帶來深遠的影響，安全的自動、輔助駕駛能夠改善城市交通，大大提升出行效率和行駛體驗。聯合國第79號條例的新機動車輛安全要求和更新的新車評價規程(NCAP)標準生效后，汽車制造商必須改進轉向系統，從而支持高級駕駛輔助和自動駕駛功能。希望通過產業上下游共同努力，自動駕駛行業能更快更好地發展，切實為乘客帶去更多的安全，成為馬路上的保護傘，爭取努力一步步向“零事故”目標邁進。
