特斯拉從未放棄過毫米波雷達,不僅未放棄過,特斯拉還特別在車內加了一個毫米波雷達。 ?
上表為特斯拉2022年初說明書的射頻FCC表,表中的In Cabin Radar就是今天的主角。它在2020年初啟動項目立項,2020年7月第一次向美國FCC申請頻帶使用核準,2021年5月再次申請,幾經波折最終在2022年8月30日定型,預計在2023年的特斯拉全系車型上加載。
毫米波雷達外觀
毫米波雷達標簽
起初推測這個毫米波雷達是做DMS的,后來看到特斯拉向FCC的申請文件才知道不是。在第一次的申請文件里,特斯拉是這么描述這個毫米波雷達用途的,Tesla indicates that its device would be focused on thevehicle interior for applicaTIons such as child presence detecTIon and seatbeltreminders;?however, Tesla statesthat the device may be able to scan?up to 2 meters (approximately 6 feet)outside of the vehicle, to provide vehicle security benefits such as detecTInga broken window or a vehicle intrusion. 第一個用途是檢測有沒有嬰兒或小孩遺忘在車內,第二個用途是安全帶提醒,第三個用途是檢測有人砸窗偷車內財物,還有潛在的用途,特斯拉沒有明說,包括DMS輔助和手勢識別。
因為要使用60-64GHz頻帶,且功率高于手機,因此需要FCC核準。實際同時期也有一批廠家也在申請60GHz頻帶的使用核準。這些廠家的目標用途與特斯拉是基本差不多的。這些廠家包括Vayyar Imaging、法雷奧北美、英飛凌北美、IEE感知和Brose北美,這5家都是57-64GHz頻帶,比特斯拉的60-64GHz更寬,頻帶越寬,毫米波雷達的目標分離精度就越高,常用的智能駕駛用毫米波雷達帶寬是500MHz,也就是0.5GHz,目標分離度是150厘米,也就是說1.5米內的兩個目標,毫米波雷達會認為是一個。4GHz帶寬的目標分離度大約是20厘米,7GHz帶寬大約是10厘米。當然了,帶寬越寬成本越高,特斯拉還是最在乎成本。
毫米波雷達分高頻低頻兩塊PCB板,上圖是低頻板。
DC/DC轉換芯片是德州儀器的LM63625,只要1.4美元一個。
電源管理芯片是德州儀器的LP87524J-Q1,價格約為2.3美元。
關鍵的高頻板如上圖,淺色的是特殊的線路板,能夠保證在70GHz不會有太大衰減,此種線路板的材料被羅杰斯和松下壟斷。最常見的就是羅杰斯RO3003,這是非常昂貴的材料,為減少昂貴材料的使用,德州儀器開發了背部空腔E成型天線元素,這樣高頻部分PCB面積減少了大約30%,減少大約1美元成本。
A cavity-backed E-shape patch antenna element radiates mmW into thefree space.
圖片來源:Texas Instruments
關鍵的芯片只有一個,就是德州儀器的AWR6843。價格大概是21美元,帶天線的話是24美元。
AWR6843內部框架圖
上圖中,MCU和DSP都集成在內,此外如AWR6843AOP,AOP代表Antenna On Package,天線也在封裝內。
AWR6843簡介如上。一個典型的3發4收單片毫米波雷達芯片,是目前最好用的毫米波雷達芯片,最適合特斯拉這種初入門的,基本不需要射頻經驗,德州儀器把毫米波雷達的門檻降到了最低,成本也是最低,這種毫米波雷達估計成本在300元人民幣左右。其水平FOV是120度,垂直FOV是60度。
這是模擬汽車后座呼吸兒童的娃娃的測試結果
圖片來源:TexasInstruments
該測試檢測并定位了四名乘員:駕駛員、乘客、一名成年人和一名兒童
圖片來源:Texas Instruments
在車輛附近檢測到入侵者
圖片來源:Texas Instruments
感覺這些功能意義不大,尤其對中國人,中國人是不會把包放在車內的,并且中國多是深色貼膜,從外幾乎看不到車內的包,砸窗偷包估計是美國加州高發案件。其他諸如小孩遺忘在車內非常罕見。不過特斯拉總喜歡標新立異嘛。 ?