恩智浦雷達(dá)信號處理器為NCAP提供可擴(kuò)展解決方案

近日，針對恩智浦16納米的雷達(dá)信號處理器S32R294，與恩智浦的兩位專家做了線上的交流。他們分別是恩智浦半導(dǎo)體大中華區(qū)汽車電子首席系統(tǒng)架構(gòu)師 黃明達(dá)博士與恩智浦半導(dǎo)體大中華區(qū)雷達(dá)產(chǎn)品市場經(jīng)理 楊昌。

汽車行業(yè)三大發(fā)展方向：我們都知道汽車行業(yè)正處于“新四化”的重大變革時(shí)期，重點(diǎn)朝著三個(gè)方向發(fā)展即：自動(dòng)駕駛、電動(dòng)汽車、智能網(wǎng)聯(lián)。由此產(chǎn)生的產(chǎn)業(yè)升級，更多的依賴于各種傳感器、更加高效的BMS系統(tǒng)及基礎(chǔ)建設(shè)、以服務(wù)驅(qū)動(dòng)的出行場景。

2021年Q1季度搭載L2級自動(dòng)駕駛的車型銷量達(dá)60萬輛。根據(jù)蓋世汽車研究院分析，合資品牌銷量低于自主品牌，其中20－30萬價(jià)格區(qū)間占比最高。恩智浦預(yù)測，到2023年L1占新車的40％，L2大約為15％，到L2＋大約為5％，大約有60％左右的新車會裝配雷達(dá)。也就是說，雷達(dá)的復(fù)合增長率非常快。

雷達(dá)裝配如此之快的增長率是什么原因促成的呢？恩智浦的黃明達(dá)博士給出了兩個(gè)主要因素：政策法規(guī)和應(yīng)用場景。首先：2018年NCAP要求，想要達(dá)到五星需要有AEB系統(tǒng)。中國是2020年的C－NCAP要求新車如果要達(dá)到五星必須加裝AEB。2020年，歐盟升級了測評規(guī)范，要求在低光的情況下必須能實(shí)現(xiàn)AEB系統(tǒng)。這種情況下，攝像頭的表現(xiàn)會下降，但雷達(dá)不會。今年，日本所有的新車會強(qiáng)制加裝前向AEB和后向倒車的AEB；與此同時(shí)，美國20家OEM自發(fā)地簽定協(xié)議，自愿在2022年所有的新車加裝AEB系統(tǒng)。預(yù)計(jì)2024年歐盟要求所有成員國新車加裝AEB系統(tǒng)，這將進(jìn)一步提高雷達(dá)在汽車中的裝配率。

廣泛的雷達(dá)應(yīng)用場景也貢獻(xiàn)了巨大的促進(jìn)作用。自動(dòng)駕駛等級的提高，必然伴隨著雷達(dá)傳感器數(shù)量的提高。單個(gè)成像雷達(dá)如果希望達(dá)到非常高的角分辨率，需要多個(gè)雷達(dá)來獲得更大的雷達(dá)天線陣實(shí)現(xiàn)成像的能力，因此會有更多顆傳感器芯片形成單個(gè)前向的4D成像雷達(dá)模組。前角雷達(dá)其實(shí)也是有類似的需求，但它可能不像前向雷達(dá)這么高的要求，可能需要兩顆射頻前端去做級聯(lián)，配上一顆高性能的處理器。說到4D高分辨率雷達(dá)，它對天線的收發(fā)數(shù)量和設(shè)計(jì)有新的要求。

恩智浦16納米的雷達(dá)信號處理器S32R294，針對4D點(diǎn)云雷達(dá)做信號處理。整個(gè)芯片尺寸7．5mm×7．5mm，與恩智浦上一代芯片S32R274的尺寸一致，但性能提高了一倍。它有兩個(gè)Power Architecture e200z7 32－bit內(nèi)核，用于雷達(dá)信號的后處理和任務(wù)調(diào)度，如超分辨算法、信號聚類，目標(biāo)追蹤等。

S32R294的特點(diǎn)與優(yōu)勢：恩智浦半導(dǎo)體大中華區(qū)雷達(dá)產(chǎn)品市場經(jīng)理 楊昌告訴我們：S32R294內(nèi)置雷達(dá)信號加速單元，簡稱SPT2．8，是專門服務(wù)于FMCW雷達(dá)的信號處理加速單元。同時(shí)，它是16納米Power架構(gòu)的處理器，與上一代處理器有非常好的軟件兼容性，軟件復(fù)用率高達(dá)80％；S32R294處理器獲得ASIL D ISO26262認(rèn)證，可以支持security boot等高階加密算法；S32R294具有多種配置，可以支持從入門到高端的全系應(yīng)用開發(fā)?？偠灾?，恩智浦的雷達(dá)芯片非常靈活，可以處理從低端到高端的所有應(yīng)用。它的視場角更寬，可以實(shí)現(xiàn)橫向防撞預(yù)警、代客泊車、4D點(diǎn)云成像等高級輔助駕駛功能。

雷達(dá)數(shù)量的增加是否會產(chǎn)生干擾？答案是肯定的。黃明達(dá)博士分享了產(chǎn)生雷達(dá)干擾原因，用一組數(shù)字來說明，當(dāng)雷達(dá)的裝配率占所有車的比例在50％時(shí)，雷達(dá)會受到干擾的概率大概是90％甚至以上。主要因?yàn)槟壳爸袊?6－77G赫茲可以用，77－79G赫茲已經(jīng)在征求意見中；然后，Tier 1都有自己的配置，同一時(shí)間并在同樣或部分重疊的頻率上工作，也會產(chǎn)生相應(yīng)的干擾。為此，恩智浦也提出了一系列解決方案，包括避免前端的飽和、做一些干擾的檢測和消除、動(dòng)態(tài)地調(diào)整MCU本身的波形等等。

黃明達(dá)博士還提到如何更好地解決干擾，將雷達(dá)傳感器視為同一傳感系統(tǒng)中的多個(gè)單元，在這個(gè)系統(tǒng)中，雷達(dá)傳感器協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)同一個(gè)目標(biāo)。從單個(gè)雷達(dá)到多個(gè)，從一輛車到周圍車輛，包括基礎(chǔ)建設(shè)的路基雷達(dá)在內(nèi)，彼此之間共享信息并作為一個(gè)更大的生態(tài)系統(tǒng)。

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來源：蓋世汽車