德州儀器(TI)日前推出業(yè)界較高精度單芯片毫米波傳感器產(chǎn)品組合，是為適用于汽車(chē)?yán)走_(dá)、工業(yè)和基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用的較小封裝尺寸CMOS傳感器產(chǎn)品組合。德州儀器工業(yè)雷達(dá)產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)總監(jiān)Robert Ferguson和汽車(chē)?yán)走_(dá)產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)總監(jiān)Sudipto Bose在接受記者采訪時(shí)表示，該公司正在將前所未有的高精度和智能化引入包括汽車(chē)、工廠和樓宇自動(dòng)化、以及醫(yī)療市場(chǎng)在內(nèi)的廣泛應(yīng)用。

他們介紹，TI的全新毫米波單芯片互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)產(chǎn)品組合包括5個(gè)解決方案，橫跨具有完整端到端開(kāi)發(fā)平臺(tái)的76至81GHz傳感器的兩大產(chǎn)品系列。AWR1x和IWR1x傳感器產(chǎn)品組合提供比目前市場(chǎng)上毫米波解決方案高3倍的感測(cè)精度。

他們相信，精密模擬設(shè)計(jì)技術(shù)與數(shù)字信號(hào)處理的完美結(jié)合能夠讓設(shè)計(jì)人員在其系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)智能化和非接觸式感測(cè)。

當(dāng)前挑戰(zhàn)和應(yīng)對(duì)措施

Robert Ferguson首先介紹了當(dāng)前變化的市場(chǎng)環(huán)境。他說(shuō)，世界正在改變，預(yù)計(jì)到2020年，將有1千萬(wàn)輛自動(dòng)駕駛汽車(chē)在道路上行駛；56%的工業(yè)公司在未來(lái)5年內(nèi)的效率將得到提升；81%的家庭和建筑將在2020年實(shí)現(xiàn)智能化。

這些創(chuàng)造了對(duì)感測(cè)日益增長(zhǎng)的需求，包括檢測(cè)物體的距離、速度和角度；穿透塑料、干燥墻壁、玻璃等材料；適應(yīng)雨、霧、灰塵、光照和黑暗等環(huán)境條件。而毫米波是唯一能夠滿足所有這些需求的傳感技術(shù)。

不過(guò)，當(dāng)今的多芯片毫米波傳感器解決方案由發(fā)送器、放大器、接收器、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器/數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器和處理器組成，存在諸多不足，當(dāng)前的挑戰(zhàn)主要是精度、尺寸、功耗，還有上市時(shí)間、復(fù)雜的設(shè)計(jì)。

為此，德州儀器推出了世界上極精確、極小的毫米波76-81GHz傳感器。其優(yōu)勢(shì)包括：集成混合信號(hào)設(shè)計(jì)技術(shù)和實(shí)時(shí)信號(hào)處理開(kāi)發(fā)了CMOS芯片；10倍智能精度，能夠檢測(cè)到頭發(fā)粗細(xì)的物體；功耗是當(dāng)前解決方案功耗的四分之一，低至150 mW；尺寸小，傳感器尺寸僅為25mm x 25mm；可擴(kuò)展產(chǎn)品組合集成了從低到高端性能的通用軟件；使用簡(jiǎn)便，在30分鐘以內(nèi)即可進(jìn)行感測(cè)。此外還提供硅樣品、開(kāi)發(fā)包、資源等等。

這些可擴(kuò)展產(chǎn)品組合涵蓋汽車(chē)和工業(yè)應(yīng)用。其中汽車(chē)?yán)走_(dá)傳感器的中長(zhǎng)程雷達(dá)應(yīng)用包括：緊急制動(dòng)、自適應(yīng)巡航控制和高速公路高度自動(dòng)駕駛；接近感測(cè)包括：乘員檢測(cè)、車(chē)身傳感器、駕駛室內(nèi)手勢(shì)識(shí)別和駕駛員監(jiān)控；超短和短程雷達(dá)包括：盲點(diǎn)、防后方碰撞/警告、車(chē)道變更輔助、行人/自行車(chē)檢測(cè)、防碰撞、路口交通警報(bào)、360度視角和停車(chē)輔助。其動(dòng)態(tài)多模式操作可以從用餐切換到高速行駛、慢速機(jī)動(dòng)和停車(chē)場(chǎng)景。

談到工業(yè)毫米波傳感器，Robert Ferguson介紹，其應(yīng)用包括液位感測(cè)，如以極高的精度測(cè)量?jī)?chǔ)罐液位，可用于庫(kù)存控制和早期泄漏檢測(cè)；交通監(jiān)控可以更準(zhǔn)確地檢測(cè)交通位置和數(shù)量；周邊安全實(shí)現(xiàn)具有移動(dòng)檢測(cè)和跟蹤的安全系統(tǒng)。

完整的毫米波產(chǎn)品組合與開(kāi)發(fā)工具

接著，Sudipto Bose介紹了毫米波傳感器產(chǎn)品組合的主要特性和優(yōu)勢(shì)。首先是高度集成，借助全集成式CMOS單芯片（集成同類(lèi)產(chǎn)品中較佳的數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)和微控制器(MCU)或只有一個(gè)MCU或DSP），設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)需要選擇較佳的處理能力。每個(gè)芯片都能夠提供智能、高精度的獨(dú)立感測(cè)，具有小于4厘米的距離分辨率，距離精度低至小于50微米，范圍達(dá)到300米。

其次是全面的產(chǎn)品系列，由5款器件組成的產(chǎn)品組合讓設(shè)計(jì)人員能夠選擇合適的解決方案來(lái)滿足其設(shè)計(jì)需求，同時(shí)，功耗和電路板面積減少50%。

第三是高度智能化，TI的毫米波76至81GHz單芯片傳感器產(chǎn)品組合可以動(dòng)態(tài)地適應(yīng)不斷變化的情況與條件，支持多種功能模式，以避免誤報(bào)，并為多種應(yīng)用提供大范圍的感測(cè)。

第四是環(huán)境靈活性，IWR1x和AWR1x 毫米波傳感器可以透過(guò)塑料、干燥墻壁、衣服、玻璃和很多其它材料，并且能夠穿過(guò)光照、降雨、揚(yáng)塵、下霧或霜凍等環(huán)境條件進(jìn)行感測(cè)。

第五是可以立即開(kāi)始工作，TI全新的毫米波軟件開(kāi)發(fā)套件(SDK)包括示例算法和軟件庫(kù)，它們通過(guò)不到20個(gè)的簡(jiǎn)單應(yīng)用編程接口(API)簡(jiǎn)化RF設(shè)計(jì)。通過(guò)利用TI的mmWave SDK平臺(tái)，工程師可以在不到30分鐘內(nèi)開(kāi)始他們的應(yīng)用設(shè)計(jì)工作。

Sudipto Bose還強(qiáng)調(diào)了新產(chǎn)品專(zhuān)為汽車(chē)?yán)走_(dá)設(shè)計(jì)的具有突破性的精度。他說(shuō)，通常，開(kāi)發(fā)人員在車(chē)輛中創(chuàng)建美國(guó)汽車(chē)工程師學(xué)會(huì)(SAE)國(guó)際2級(jí)及以上功能時(shí)會(huì)遇到阻礙，主要來(lái)自傳感器尺寸和為特定組件供電。通過(guò)內(nèi)置的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、在小外形尺寸和低功率封裝中所達(dá)到的前所未有的精確度，TI的AWR1x 毫米波產(chǎn)品組合讓開(kāi)發(fā)人員能夠滿足這些要求，同時(shí)實(shí)現(xiàn)低成本。設(shè)計(jì)人員不但可以提高高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)(ADAS)和自主駕駛的安全特性—包括可實(shí)現(xiàn)汽車(chē)安全完整性等級(jí)(ASIL-B)的ISO 26262—而且提供了自動(dòng)泊車(chē)輔助、行人探測(cè)，以及承載率和駕駛員監(jiān)控等全新特性。

而為了應(yīng)對(duì)工廠、樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)和智能基礎(chǔ)設(shè)施中對(duì)于更高效率的需求，開(kāi)發(fā)人員現(xiàn)在能夠充分利用TI的智能化且穩(wěn)健耐用的毫米波傳感器產(chǎn)品組合。此外，在一些需求不斷增長(zhǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域，如醫(yī)療設(shè)備、箱內(nèi)液位感測(cè)、機(jī)器人視覺(jué)和無(wú)人機(jī)等，這項(xiàng)感測(cè)技術(shù)可用于改造現(xiàn)有的一些功能。

TI的IWR1x 毫米波非接觸式傳感器不受環(huán)境中的光照、降雨、灰塵、下霧或霜凍的影響，這使它們?cè)谑覂?nèi)或室外都能穩(wěn)健運(yùn)行。通過(guò)確定設(shè)備周?chē)�物體的所處范圍、速率和角度，這些傳感器能立即適應(yīng)動(dòng)態(tài)變化的場(chǎng)景。

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