自动驾驶感知精度愈发关键 毫米波雷达担当重任

【本报讯】全自动驾驶时代已经微露曙光，人们对自动驾驶的安全性越发关注。现阶段，高级驾驶辅助系统（ADAS）正在成为汽车的标准配置，ADAS技术应用在车辆中的成本也在逐渐降低，开始在众多车型中成为主流。在这一背景下，利用毫米波雷达提升车辆的感知能力，为车辆安装“敏锐”的眼睛就显得十分关键。基于此，很多公司都开始在毫米波雷达领域展开布局。

自动驾驶对感知提出更高要求

在刚刚过去的2021年，大量汽车厂商都推出了自己的自动驾驶和辅助驾驶车型，汽车市场出现了百家争鸣、百花齐放的局面。

自动驾驶可以分为三个部分。德州仪器（TI）中国区汽车业务部总经理蔡征向《中国电子报》记者表示，第一个部分是感知，即通过雷达和传感器技术去感应外围道路的情况；第二个部分是决策，即通过处理器对数据的分析，对自动驾驶的决策机制给出控制策略；第三个部分是通过主机控制汽车，完成整个车体的控制，起到规避风险和辅助驾驶的作用。

新兴传感技术在自动驾驶领域的重要性不言而喻，自动驾驶最核心的一点就是感知。针对传感器技术的发展趋势，德州仪器（TI）中国区嵌入式产品系统与应用总监蒋宏对记者表示，随着自动驾驶等级的不断提高，传感器要能够全天候工作，探测更远的距离，感知更多的信息维度，感知的精确度也要提高。毫米波雷达就体现出了这样的发展方向。

“自动驾驶对感知的精度和准确度提出了更高的要求，推动77GHz毫米波雷达和60GHz毫米波雷达在DMS（驾驶员监测系统）和自动辅助泊车方面广泛使用。”蔡征对记者谈道，为了更好地满足自动驾驶时代对传感器等技术的高标准与严要求，TI推出了AWR2944毫米波雷达传感器。相比于前代产品，其分辨率提升了33%，探测距离提升了40%，表明在自动驾驶时代，感知的精确度正变得愈发关键。

L2或L2+级是当前市场主流

L4级别自动驾驶功能的实现是目前业界正在努力的方向。相比前几级自动驾驶功能，L4级对算力的要求更高，如何均衡相关系统的成本也成为业界关注的话题。

针对算力与成本，蔡征向记者表示，目前硬件已经不是L4等级自动驾驶推广和普及的瓶颈。考虑到最新处理器的运算速度，现在很多厂商都已经推出了能够达到L4等级的自动驾驶产品。但是，L4级别的自动驾驶产品能否得到推广和应用，其实取决于两个因素。

一是国家法规。车辆上路之后不仅需要完善车辆自身的自动驾驶功能，还需要考虑到往来的行人和复杂的交通情况。二是成本问题。符合L4等级的核心芯片不仅自身成本较高，它的辅助供电系统、散热系统和整个系统成本也在提升。蔡征认为，这些成本的不断提升可能是未来限制L4级别自动驾驶产品市场拓展率的最主要因素。

目前来看，要想实现L4级别的自动驾驶功能，产业界还需要走很长的一段路。聚焦当下，L2级别或者L2+级别的自动驾驶功能是目前市场上的主流。

适配自动驾驶场景需要精准预测

很多公司都针对L2级别或者L2+级别的自动驾驶功能推出了相关产品。为了更好地适配这些自动驾驶场景，产品自身需要在性能和硬件等诸多方面进行提升。

精准预测是最需要提升的性能之一。以TI推出的毫米波雷达传感器AWR2944为例，AWR2944会做前角雷达，甚至有时还会做前向雷达。蒋宏向记者解释道，因为该款产品是4收4发，当它的FOV（视场角，镜头所能覆盖的范围）进行“收敛”时，就可以很精准地对前向目标进行探测。

而当整个自动驾驶系统提升到L3、L4级别，相关产品需要有更多雷达或前角雷达。比如，L3级别以上的自动驾驶产品可能有8个雷达或者更多前角雷达，所以能做前角雷达，甚至会做前向雷达的AWR2944可以很好地发挥作用。

从第一代到第二代毫米波雷达，RF（射频）性能和性价比都在提升，同时一些硬件也在不断提升。毫米波雷达的持续进阶对设计工艺提出了更高需求，也让生产难度有所提升。

77GHz的毫米波雷达是目前自动驾驶领域的主流产品，能够更好地为驾驶安全保驾护航。以77GHz的毫米波雷达为例，因为77GHz的毫米波雷达体积比较小，所以它的线路板面积很小。这很容易让毫米波雷达射频线路的设计难度变高，同时降低产品的成品率。

在这种情况下，该怎么解决射频线路的设计问题和产品的成品率问题？蒋宏认为，射频线路和成品率问题需要从多方面进行考量。由于天线设计是非常专业的一个领域，该领域不光涉及一些理论问题，还需要相关技术积累。蒋宏表示，线路仿真测试、材料、工艺、做板等方面都需要非常专业的技术积累。可喜的是，目前整个产业生态都在这些领域实现了快速进步。

蒋宏表示，毫米波雷达传感器产品成品率提升背后的“秘诀”，其实源自芯片内部具备的非常多的自校准模块。

如果一个雷达安装在车里，它的工作温度范围其实变化很大。冬季的温度在零下20℃甚至更低温度，而夏季气温通常可达到六七十摄氏度。在这种情况下，片上的自校准、开环的自校准等环节需要做到环环相扣，以确保产品可以实现稳定工作。这一点对于客户终端产品成品率的提升至关重要。（记者 张依依）