汽车雷达带来360度环绕安全屏障

作者: Huanyu Gu

汽车工业复杂传感技术的发展日新月异，这是为了提高道路安全并帮助减少事故。如今，高级驾驶辅助系统（ADAS）正推动此类解决方案的发展。虽然激光雷达（LiDAR）和摄像头等光学传感技术已投入使用，但恶劣的天气条件会影响其性能，因此需要其他技术来保证系统的稳健性。汽车雷达（使用无线微波信号）的进展被视为未来自动驾驶（AD）的关键要素。

与汽车业的惯例一样，基于雷达的功能最初用于高端车型，可以测试该技术的适用性和可靠性。这些系统使用基于硅锗（SiGe）制造工艺的24 GHz雷达技术，融入停车辅助、盲点侦测（BSD）和变道辅助（LCA）等全天候ADAS功能。

如今，雷达是一项核心汽车技术，半导体供应商现在提供高度优化的芯片组，以解决行业向77GHz频段转移的问题，该频段可提供4GHz扫描带宽。

盲点侦测

作为基于RFCMOS工艺广泛提供77GHz雷达的公司，恩智浦始终处于该技术的前沿，专注于全面的系统能力。基于CMOS的雷达收发器、专用高性能雷达处理器和我们的系统知识批量交付至世界各地的主机厂，服务每一位客户。开发团队能够快速地从最小可行产品转到根据其特定需求调整的应用，可以独立进行，也可以与合作伙伴协作。

我们的第五代汽车雷达解决方案在构思时兼顾了可扩展性和良好的角度分辨率。射频收发器TEF82x集成了三个发射器和四个接收器，覆盖76至81 GHz。它与四个40 MS/s模数转换器（ADC）集成，该器件包括相位旋转器和低相位噪声压控振荡器（VCO）。为了在关键安全应用中使用，收发器内置安全监控模块，并符合ISO 26262 ASIL B级标准。

变道辅助

与TEF82xx配套的是S32R294雷达微控制器，采用16纳米FinFET技术。它通过MIPI-CSI2接收雷达数据，提供多核处理和信号处理工具包（SPT）硬件加速器，以支持对更高角度分辨率的需求。它是经过汽车AEC-Q100 1级认证的产品，符合ISO 26262 ASIL B（D）的要求。该微控制器可使用大量通用的汽车级编译器和调试器，有AUTOSAR Safety MCAL，以及雷达加速器仿真模型（用于 MATLAB® ）。

掌握雷达技术需要多年的经验，专业知识很难获得，在功能解决方案上构建专有功能较为简单。恩智浦金牌合作伙伴smartmicro的雷达技术为主机厂及一级供应商提供了这样一个切入点。凭借在汽车雷达领域数十年的经验，他们为短程和远程应用提供了一系列现成的解决方案，同时还提供符合客户需求的高级驾驶辅助系统设计服务。

smartmicro与恩智浦密切合作，开发了两款基于TEF82x和S32R294的新型多模产品。他们的新型4D短程雷达针对弯道应用，如BSD、LCA和前方交叉路口交通警报/后方交叉路口交通警报（FCTA/RCTA）。它能提供四种不同的波形模式，在超短距离时提供10厘米的分辨率，在130米的远距离时提供1.3米的分辨率。其天线阵列使用单个TEF8232雷达收发器，最多支持12个通道（3个发射器、4个接收器）。

针对中远程多模式的应用，新型4D前向/后向雷达应运而生。48通道阵列（6个发射器，8 个接收器）使用两个级联的TEF8232和一个S32R294。该装置提供中程（66米）和远程（240米）模式。传感器的角距为2°，是自动紧急制动（AEB）和自适应巡航控制（ACC）的理想选择。

这两款新产品都使用了传感器融合技术，实现了360°全向传感。两个传感器都是独立的，提供点云输出和各种同步选项，以便集成到汽车系统。新产品还提供应用级软件，包括目标跟踪和占用网格。数据通过CAN-FD或汽车以太网接口共享。

自动紧急制动系统

为满足高级驾驶辅助系统和自动驾驶的360度传感需求，需要的77GHz雷达传感器越来越多，此类可扩展芯片解决方案确保软硬件可以轻松重用。同时，物料清单（BOM）明显减少。此外，为确保产品和服务快速上市，恩智浦设计伙伴smartmicro为开发定制雷达提供现成的传感器解决方案和工程设计服务。

作者：
 

Huanyu Gu

Huanyu在德国汉堡工作，负责恩智浦半导体高级驾驶辅助系统的产品营销和业务开发。负责高级驾驶辅助系统业务之前，他在半导体营销和业务开发方面拥有多年经验，涉及各种汽车应用领域，如安全汽车门禁和汽车信息娱乐系统。