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特斯拉从未放弃过毫米波雷达，不仅未放弃过，特斯拉还特别在车内加了一个毫米波雷达。
图片来源：互联网
上表为特斯拉 2022 年初说明书的射频 FCC 表，表中的 In Cabin Radar 就是今天的主角。它在 2020 年初启动项目立项，2020 年 7 月第一次向美国 FCC 申请频带使用核准，2021 年 5 月再次申请，几经波折最终在 2022 年 8 月 30 日定型，预计在 2023 年的特斯拉全系车型上加载。
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01
毫米波雷达外观
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02
毫米波雷达标签
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起初推测这个毫米波雷达是做 DMS 的，后来看到特斯拉向 FCC 的申请文件才知道不是。在第一次的申请文件里，特斯拉是这么描述这个毫米波雷达用途的，Tesla indicates that its device would be focused on the vehicle interior for applications such as child presence detection and seatbelt reminders；however, Tesla states that 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 detecting a broken window or a vehicle intrusion. 第一个用途是检测有没有婴儿或小孩遗忘在车内，第二个用途是安全带提醒，第三个用途是检测有人砸窗偷车内财物，还有潜在的用途，特斯拉没有明说，包括 DMS 辅助和手势识别。
因为要使用 60-64GHz 频带，且功率高于手机，因此需要 FCC 核准。实际同时期也有一批厂家也在申请 60GHz 频带的使用核准。这些厂家的目标用途与特斯拉是基本差不多的。这些厂家包括 Vayyar Imaging、法雷奥北美、英飞凌北美、IEE 感知和 Brose 北美，这5家都是 57-64GHz 频带，比特斯拉的 60-64GHz 更宽，频带越宽，毫米波雷达的目标分离精度就越高，常用的智能驾驶用毫米波雷达带宽是 500MHz，也就是 0.5GHz，目标分离度是 150 厘米，也就是说 1.5 米内的两个目标，毫米波雷达会认为是一个。4GHz 带宽的目标分离度大约是 20 厘米，7GHz 带宽大约是 10 厘米。当然了，带宽越宽成本越高，特斯拉还是最在乎成本。
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毫米波雷达分高频低频两块 PCB 板，上图是低频板。
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DC/DC 转换芯片是德州仪器的 LM63625，只要 1.4 美元一个。
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电源管理芯片是德州仪器的 LP87524J-Q1，价格约为 2.3 美元。
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关键的高频板如上图，浅色的是特殊的线路板，能够保证在 70GHz 不会有太大衰减，此种线路板的材料被罗杰斯和松下垄断。最常见的就是罗杰斯 RO3003，这是非常昂贵的材料，为减少昂贵材料的使用，德州仪器开发了背部空腔E成型天线元素，这样高频部分 PCB 面积减少了大约 30%，减少大约 1 美元成本。
A cavity-backed E-shape patch antenna element radiates mmW into the free space.
图片来源：Texas Instruments
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关键的芯片只有一个，就是德州仪器的 AWR6843。价格大概是 21 美元，带天线的话是 24 美元。
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03
AWR6843 内部框架图
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上图中，MCU 和 DSP 都集成在内，此外如 AWR6843AOP，AOP 代表 Antenna On Package，天线也在封装内。
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AWR6843 简介如上。一个典型的 3 发 4 收单片毫米波雷达芯片，是目前最好用的毫米波雷达芯片，最适合特斯拉这种初入门的，基本不需要射频经验，德州仪器把毫米波雷达的门槛降到了最低，成本也是最低，这种毫米波雷达估计成本在 300 元人民币左右。其水平 FOV 是 120 度，垂直 FOV 是 60 度。
这是模拟汽车后座呼吸儿童的娃娃的测试结果
图片来源：Texas Instruments
该测试检测并定位了四名乘员：驾驶员、乘客、一名成年人和一名儿童
图片来源：Texas Instruments
在车辆附近检测到入侵者
图片来源：Texas Instruments
感觉这些功能意义不大，尤其对中国人，中国人是不会把包放在车内的，并且中国多是深色贴膜，从外几乎看不到车内的包，砸窗偷包估计是美国加州高发案件。其他诸如小孩遗忘在车内非常罕见。不过特斯拉总喜欢标新立异嘛。
正文 END
来源 | 佐思汽车研究
作者 | 周彦武
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