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用毫米波传感器为汽车带来高等视觉

宣布时间:2017年05月22日 10:05    宣布者:eechina
要害词: 毫米波 , 汽车雷达
德州仪器供稿

从自顺应巡航控制(ACC)等温馨性功效、紧迫刹车等安然功效,到诸如行人探测和360度感测的最新型应用,高等驾驶员赞助系统 (ADAS) 在之前五年飞速生长。此前,完成这些应用的毫米波(mmWave)传感器都是分立式的,即发射器、吸收器和处置赏罚赏罚组件均为自力单元,这使得毫米波传感器的设计历程很是严重年夜,而且所有处置赏罚赏罚妄图的体积宏年夜且粗笨。

相关于基于传统锗硅(SiGe)的传感器手艺,TI基于RFCMOS的雷达传感器引入了更高的数字和模拟集成度,以完成高输入功率、低功耗(比市情上现有处置赏罚赏罚妄图低50%)和低相位噪声,从而用具有高精度和超高分辨率的感测功效为用户供应加倍安然和先进的驾驶体验。

借助TI mmWave传感器产物组合中的3个器件,AWR1243、AWR1443和AWR1642传感器,开发职员能够为他们的设计选择最好器件。

这款AWR1x传感器在76 - 81GHz波段内使命,接纳调频一连波手艺(FMCW),并具有以下特点:
•    锁相环(PLL)可完成线性和高精度调频,有助于前进规模精度。
•    能够笼罩所有4GHz调频带宽,从而能够探测5cm规模以内的物体。
•    一个严重年夜的吸收器架构能够在浓密的传感器情形中完成人为滋扰或非人为滋扰的探测。
•    可以在所有电压和温度规模内阻拦自校准的智能化自监控系统。

长距离和中距离感测应用

想象一下,当高速驾驶一辆具有自动巡航控制功效的车辆时,假定在特定距离或弯道上,汽车相近泛起了任何误差物,毫米波传感器可以在几毫秒内探测到这个误差物。随后,中央智能系统将在100毫秒内正告驾驶员能够泛起的风险,并提醒驾驶员接纳须要措施。

如图1所示,AWR1243 mmWave是一款具有3个发射器和4个吸收器天线的雷达前端传感器。这款器件针对的是诸如ACC和自动紧迫刹车(AEB)等长距离和中等距离雷达应用,以完成自动驾驶。与它一同供应的尚有CSI-2/旌旗暗记 LVDS、I2C和SPI。该单芯片毫米波集成电路(MMIC)还具有一个内置的校准和监控引擎,而且可以与诸如TI TDA3处置赏罚赏罚器等外部处置赏罚赏罚器耦合。将多个AWR1243传感器级联在一起可以在自动高速公路驾驶的成像雷达等应用中轻松完成更远的距离和更佳的角分辨率。

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图1:AWR1243 毫米波收发器、视野规模和视域才干

短距离应用

伊诺交通中央的数据显示,年夜约90%的汽车事故是由人为弱点招致,其中许多事故是由于驾驶员重视力不集中激起的。现在市情上已有的摄像头、24GHz雷达和超声波传感器可以处置赏罚赏罚这些效果,然则这些产物或许不是最好选择。这也正是TI的77GHz单芯片数字旌旗暗记处置赏罚赏罚器(DSP)集成处置赏罚赏罚妄图能够年夜展拳脚的领域。我们的毫米波传感器可以在任何情形条件下使命,好比日间、夜晚、雪天、雨天、雾天和扬尘天气等,而且在小形状尺寸内,以低功耗供应高精度丈量值。

相关于24GHz传感器,TI AWR1642传感器供应予下特点:
•    形状尺寸镌汰33%
•    功耗增添50%
•    规模精度前进10倍以上
•    所有妄图资源更低

如图2所示,AWR1642是一款高端单芯片毫米波传感器,具有2个发射和4个吸收天线,针对短距离和超短距离应用,好比盲点探测、变道赞助、十字路口交通警示和车辆启停控制等。它具有CAN、CAN FD和SPI接口,和1.5MB的片上内存,一个ARM Cortex-R4F和TI C674x DSP担正数据处置赏罚赏罚。

经由历程HIL接口可以将现场搜集到的ADC原始数据反映给传感器,从而完成数据的剖析和算法开发,密码加速器将那些经由历程CAN/CAN FD接口发送给引擎控制单元的目的/原始数据阻拦加密。

ARM Cortex-R4F可以运转汽车开放式系统架构(AUTOSAR)、集群和跟踪算法。关于诸如快速傅里叶变换(FFT)和物体探测等旌旗暗记处置赏罚赏罚辘集型应用来讲,C674x DSP可以推行定点和浮点运算以提升处置赏罚赏罚效力。

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图2:AWR1642单芯片传感器、视野规模和视域才干

超短距离应用

在现在和未来的车辆设计中,诸如停车费助、乘坐职员探测、车门/后备箱开启装配和质朴手势运动等靠近度感测应用正在成为主要的组成部门。

AWR1443是一款可用于此类应用的77至81GHz高度集成雷达器件。下面图3中显示的这款AWR1443器件网罗针对3个发射和4个吸收天线的完全毫米波射频部门和模拟旌旗暗记链,并网罗具有0.5MB片上存储器的用户可编程ARM Cortex R4F,以完成前真个自主运转。

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图3:AWR1443单芯片传感器

昔日启用

为了使你能够急速着手开发雷达处置赏罚赏罚妄图,TI供应针对所有这3款器件(AWR1243, AWR1443, AWR1642)的评价模块(EVM)、参考电路原理图、PCB设计文件和BOM,使你能够在短时间内搭建属于自己的电路板。

此外,TI供应mmWaveSDK,这是一款由驱动法式模范模范、操作系统(OS)笼统层、参考算法库、固件、API、适用工具和演示实例组成的软件开发套件。这些库使得针对射频前端子系统的控制和监控加倍轻盈,而这些驱动法式模范模范经由历程尺度外设供应与外部的通讯。mmWave Studio工具赞助开发职员以系统级参数装备射频前端,好比调频和系统装备文件、肇端和终止频率,和更多其它参数,而且剖析射频性能。经由历程充实应用TI的软件和系统开发套件(SDK),开发职员可以在30分钟内评价和完成一个传感器项目。

如需急速明确市情上最准确的mmWave传感器,敬请会见以下链接:

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