TI提供行業首款也是唯一一款規模量產的單芯片CMOS毫米波傳感器。傳統汽車雷達系統的局限性已經眾所周知，傳統雷達缺乏分辨率，無法分辨附近的物體。此外，雷達系統還常常發出虛假警報，并且它們始終無法足夠快地處理信息，以滿足高速應用。

不過，汽車專家也認識到雷達技術的優點，尤其是它們能夠在各種天氣條件下工作的優勢。他們認為雷達可以和視覺傳感器一起協作，作為高度自動化車輛中的關鍵傳感技術。人們已經充分了解了雷達系統的優勢和劣勢，那么問題來了，雷達技術該往什么方向發展呢？Texas Instruments（TI，德州儀器）希望用基于其標準芯片來回答這個問題。據麥姆斯咨詢此前報道，TI大約在一年前發布了其雷達芯片，據稱能夠提供“小于5 cm的分辨率，探測范圍達數百米，速度最高可達300 km/h”。RF CMOS技術的毫米波雷達。

集成數字信號處理器（DSP）扮演重要角色Yole分析師預言，TI將迅速改變雷達技術領域的競爭現狀。Yole射頻器件和技術部門技術和市場分析師Cédric Malaquin表示，其核心在于TI雷達解決方案的集成架構。TI的毫米波傳感器件在一顆單芯片上集成了76~81 GHz毫米波雷達、MCU（微控制器）以及數字信號處理器（DSP）。顯然，更高的集成度在不影響性能的同時，可以降低器件尺寸、功耗以及雷達芯片的成本。例如，NXP（恩智浦）便率先將MCU集成進入了其RF CMOS收發器中。但是，TI更進了一步，將DSP也集成到了同一顆芯片中。Malquin表示，DSP的集成非常關鍵，它通過改善功耗使器件尺寸降低了近60%。此外，DSP是目標探測和分類信號處理鏈的核心。

確實，Wasson舉例稱TI毫米波傳感器通過內置的DSP，實現了物體跟蹤和分類，以及人數統計。內置DSP使用戶能夠將機器學習推向應用的最前沿。Yole的Malquin補充表示，在一個組件中集成DSP、MCU和收發器，帶來了更低的互連損耗，以及更快的處理速度。TI毫米波雷達中使用的DSP是一款600 MHz用戶可編程的C674x DSP，以及一顆200 MHz用戶可編程的ARM Cortex-R4F處理器。

AWR1642毫米波雷達芯片的高級架構框圖

毫米波雷達探尋更廣泛的汽車應用

盲點監測和自適應巡航等基礎ADAS（先進駕駛輔助系統）功能已經很常見了，利用24 GHz側方雷達和77 GHz前方雷達就可以輕松實現。Wasson表示對于TI毫米波雷達來說更有意義的是，其應用的快速擴展已經遠遠超越了常規的ADAS功能。例如，其毫米波傳感器內置的數字處理功能可以過濾噪音，使TI的雷達芯片可以探測非常微小的運動，甚至是人或動物的呼吸，以判斷車內是否有人或動物的存在。Wasson提到“兒童乘坐探測”，很可能將進入歐洲NCAP（新車評價規程）發展規劃。他相信這將為TI雷達傳感器在車身、傳動和車廂內的應用打開大門。Tier 1和OEM制造商正在尋求合適的傳感技術來實現這類探測，而雷達傳感器在這方面優勢更明顯。例如，雷達可以“透視”毯子，確定毯子下面是否蓋有兒童。

Wasson 解釋稱，由于其片上數字信號處理器可以探測心跳，TI的雷達芯片甚至可以分辨人和靜態的物體（例如行李袋）。顯然，視覺攝像頭無法做到這一切。據TI稱，除了探測汽車內部的生命體外，將MCU和DSP納入雷達前端芯片還有助于“檢測車門和后備箱附近的障礙物和可開啟空間，以及入侵者警報和更智能的自動泊車”。Wasson強調，TI是唯一提供在一顆單芯片上集成前端、DSP和MCU的雷達解決方案的公司，也是唯一一家大規模量產毫米波雷達芯片的公司。Wasson說：“我們的競爭對手，其它硅器件供應商在宣傳CMOS毫米波雷達芯片，但是我們還沒有在市場上看到它們的產品。如果要在2020年的車輛中看到這些產品，那現在就需要先實現雷達芯片的大規模量產。”

成像雷達值得注意的是，TI正在將其雷達芯片擴展到成像應用。在傳統的雷達應用中，雷達發射無線電波，接受反射波，然后利用這些信息來創建物體位置和運動的數據。而成像雷達則利用這些反射波來創建一幅圖像。當無線電波從物體反射回來時，反射波會根據物體的狀態而改變，包括無線電波傳輸的距離，末端物體的種類等。利用這些捕獲的數據，計算機便能創建目標物體的3D或2D圖像。

TI成像雷達探測車輛

TI在今年的CES消費電子展上展示過一款這類成像雷達。通過級聯4個單芯片AWR1243雷達前端器件，能夠提供高達1.6°的角度分辨率，并能探測250 m以外的車輛。Wasson 稱，AWR1243中集成的DSP能夠將無線電波捕獲的數據轉譯為點云圖。

TI成像雷達探測行人

TI級聯雷達傳感器創建的圖像System Plus Consulting（Yole旗下子公司）RF和先進封裝部門項目經理Stéphane Elisabeth表示，TI的產品組合中也包括沒有MCU和DSP的簡款雷達芯片。他說：“相比其競爭對手的產品，其中一個優勢是簡化的芯片堆棧。事實上，根據應用（成像、中距離雷達或遠距離雷達），收發器可以通過瀑布效應堆疊（一種級聯方式），提供更大更強的傳感性能?！?/span>Elisabeth 補充說，TI的雷達芯片采用了標準的FCBGA（倒裝芯片球柵陣列）封裝，帶來了輸出功率更高的低成本傳感器解決方案。而其競爭對手，則采用了先進的封裝技術，例如eWLB（嵌入式晶圓級球柵陣列）封裝。成像雷達已經逐漸成為一項熱門技術。其優勢包括能夠在目標被障礙物遮擋的情況下運行，能夠穿透地面（沙子）、水或墻壁。

Wasson稱，一大波創業公司正積極響應Tier 1和OEM廠商發出的RFQ（采購報價請求），積極投身成像雷達的開發。這些創業公司中包括兩家均來自以色列的Vayyar Imaging和Arbe Robotics。據麥姆斯咨詢此前報道，Vayyar Imaging宣布開發出了一款雷達系統，能夠透視墻壁，繪制從單個物體到整個工廠樓層的所有圖像。Arbe Robotics則據稱在其雷達系統中改進了即時定位和地圖構建（SLAM）算法。其嵌入式處理器中運行的軟件，能夠每秒創建50次點云圖，定位車輛25次，同時物體間具有一定的分辨率。但Wasson指出，這兩家創業公司提供的成像雷達解決方案都在一個黑匣子中，跟Intel/Mobileye提供給客戶的視覺處理解決方案很像。而TI則能根據客戶需求，提供更加靈活的成像雷達產品解決方案。

雷達拓展工業應用

TI很有信心，其毫米波傳感器將改變雷達傳感器的工業應用。TI稱，對于建筑自動化，開發商可以通過使用一款毫米波雷達傳感器，應用“人數統計和跟蹤”參考設計。Wasson表示，“通過監測采集范圍內人員的大幅和小幅運動、速度和角度數據，開發商可以實現更智能的建筑系統，包括制熱、通風和空調（HVAC）、照明、電梯等?！?/span>