德州仪器持续推动ADAS技术水平不断进步
发布日期：2024-01-30
来源：电子技术应用
编者按：日前，在美国拉斯维加斯举行的2024CES展上，德州仪器公司展示了两个系列面向汽车高级辅助驾驶系统的开云棋牌官网在线客服新产品，为提高汽车自动驾驶系统实现更高性能和高水平安全提供了新的选择。
随着具备自动驾驶功能的智能汽车走进千家万户，消费者对于汽车安全性的重视程度日益提高，安全等级和法规对主动安全功能的要求越来越严格。作为汽车智能化的核心单元，ADAS（高级驾驶辅助系统）在自动驾驶汽车中的作用显得越来越重要。
边缘架构正在让位于卫星架构
为了使得ADAS能够满足汽车智能化以及主动安全的更高要求，汽车系统设计师一直在持续设计优化汽车电子和电气系统的架构和布局。
目前典型的智能汽车架构是边缘架构，它由高度智能的雷达传感器组成，通过控制器局域网或100 Mb以太网接口将处理后的数据流式传输到ADAS电子控制单元（ECU）。这些传感器是为高性能而设计的，由一个处理器和一个专门的加速器组成，用于执行距离、多普勒和角度快速傅里叶变换（FFT），以及随后用于目标检测、分类和跟踪的高级算法。然后将来自每个边缘雷达传感器的最终目标数据发送到ADAS ECU。
为了实现更高级别的自动驾驶，汽车的制造商在车辆的架构上不断进行改进和优化。
如今，边缘架构正在进化并让位于卫星架构，在卫星架构中，散布在汽车周围的传感器头将预处理的范围FFT数据通过高速1Gb以太网接口传输到功能强大的中央ECU。数据处理的很大一部分被卸载到中央ECU。
德州仪器资深现场应用工程师Chris Meng表示，与边缘架构不同，卫星架构可以在中央处理器上使用最少处理的数据进行集中数据处理，而边缘架构则是单个雷达传感器独立进行所有数据处理。
适用于卫星架构设计的单芯片雷达传感器
毫米波雷达具有可扩展性，汽车制造商可以在汽车的车身周围部署不同性能水平的雷达传感器。在卫星雷达架构下，多个雷达传感器的数据可以集中处理，可以提高雷达系统的性能，提高ADAS的决策能力，同时可以和视觉做更低维度的融合，进一步提高汽车辅助驾驶决策地准确性。
德州仪器资深现场应用工程师Chris Meng认为，卫星雷达架构有很多优点，但当前的雷达传感器芯片并没有对卫星雷达架构进行优化。
德州仪器针对卫星雷达架构，专门设计了一款先进的单芯片雷达传感器AWR2544。
据了解，AWR2544是德州仪器第二代自发自收的毫米波传感器，增加了天线的收发数，提高了天线的精度，增强了传感器的融合和ADAS的决策，实现了更高水平的自动性。
AWR2544采用了先进的波导接口封装技术（LOP：Launch-on-Package），借助LOP的技术可以将传感器模块的尺寸缩小30%，检测距离扩展到200米以上。
AWR2544还集成了处理单元，可以将雷达信号必须的数据处理在芯片上完成，将处理的结果输出到中央处理器进行，由中央处理器进行集中处理判断，从而使ADAS判断的准确性大大提升。
作为德州仪器第二代毫米波雷达芯片，AWR2544射频性能都比第一代的性能提升了50%。
两款新型驱动芯片满足高压电动汽车动力总成需求
众所周知，当前汽车市场对于安全性的要求越来越高，当前的高压电动汽车动力总成系统无法满足客户对于更高安全性以及更高效的要求，汽车制造商需要将整个系统做到ASIL-D安全性等级。
当前，汽车制造商对于高压开关的实现，特别是在BMS上主要是通过多芯片方案来实现的，它的复杂性比较高，而且对于整个系统的效率比较低。
因此，德州仪器开发了新的集成性驱动芯片，来满足系统级的功能安全的目标，并大大缩短系统设计的复杂性。
德州仪器现场技术应用经理Alpha Han表示，这次在CES展出了两全新的驱动芯片，分别是先进的集成式的接触器驱动器DRV3946-Q1和集成式的电爆驱动器DRV3901-Q1，这两类产品都均符合ISO26262的功能安全标准。
据Alpha Han介绍，DRV3946-Q1是一个集成式的接触系统驱动器。首先它采用了峰值保持电流控制技术，可以快速吸合继电器提高系统安全性。其次，它有一个保持电流控制器，在系统吸合之后可以通过小电流维持吸合状态，节省系统功耗。
此外，它可以通过集成式的峰值保持电流和低欧姆功率控制级来提高系统效率，驱动各种不同类型的继电器和开关。
而DRV3901-Q1的最大特点则是通过一个单芯片驱动封闭式电路，进一步降低系统的复杂性。
据德州仪器系统工程师Bing Zhou介绍，现在市面上通常驱动高温熔断器有两种方案，一种是非常复杂的离散芯片，通过多个芯片来搭建；另外是使用现在市面上比较旧的方案来实现。这两个方案第一是系统复杂性高，第二是效率比较低。DRV3901-Q1可以通过单芯片方案来实现这个功能。既有诊断功能，又降低了设计的可靠性。DRV3901-Q1本身具有温度和电流信号的输入，可以接收SPI的编程，通过软件的设置电流和时间曲线，来适应不同类型的高温熔断器，可以大大提高系统设计灵活性。
