وبلاگ شرکت در مورد تامین رادار خودرویی TI: رادار تصویربرداری 4D، ECU پردازش رادار، رادار ماهواره‌ای/جریانی

تأمین رادار تصویربرداری سه‌بعدی TI Automotive، واحد کنترل الکترونیکی پردازش رادار، رادار ماهواره‌ای/جریانی

شرکت شنژن مینگجیا دا الکترونیکسیک توزیع‌کننده متخصص قطعات الکترونیکی است که خدمات تأمین با کیفیت بالا را با پشتوانه کانال‌های تدارکات گسترده و تخصص عمیق در تدارکات ارائه می‌دهد.

مزایای تأمین:

برندها و گواهینامه‌ها: به عنوان یک توزیع‌کننده شناخته شده جهانی قطعات الکترونیکی، ما دارای گواهینامه سیستم مدیریت کیفیت ISO 9001:2014 و استانداردهای سیستم مدیریت محیط زیست ISO 14001:2014 هستیم.

محدوده محصولات و موجودی: با بیش از 2 میلیون SKU در انبار، مجموعه محصولات ما شامل میکروکنترلرها (MCU)، آرایه‌های گیت قابل برنامه‌ریزی میدانی (FPGA)، تراشه‌های هوش مصنوعی، سنسورها و آی‌سی‌های مدیریت توان است که نیازهای متنوع تدارکات «یک مرحله‌ای» را برآورده می‌کند.

کیفیت و کانال‌ها: ما فقط تأمین محصولات اصلی را تضمین می‌کنیم. ما با بیش از 500 تولیدکننده نیمه‌هادی مشهور جهانی یا کانال‌های مجاز آنها شراکت برقرار کرده‌ایم، یک سیستم زنجیره تأمین قوی و قابل اعتماد ایجاد کرده‌ایم و بازرسی‌های کیفی دقیقی را قبل از ورود به انبار انجام می‌دهیم.

تحویل و خدمات: با بهره‌گیری از موجودی گسترده و شبکه زنجیره تأمین جهانی، 90٪ سفارشات ظرف 1 تا 3 روز ارسال می‌شوند. درخواست‌های فوری ظرف 24 ساعت پاسخ داده می‌شوند و ما خدمات تحویل سریع جهانی با تحویل 72 ساعته ارائه می‌دهیم.

تیم متخصص: متخصصان باتجربه ما نه تنها در فروش محصول کمک می‌کنند، بلکه بهینه‌سازی صورت مواد (BOM)، پشتیبانی انتخاب قطعات و تأمین نمونه‌های دسته‌ای کوچک را نیز ارائه می‌دهند و به مشتریان در کاهش هزینه‌های کلی تدارکات کمک می‌کنند.

در تحول فناوری رانندگی خودکار پیشرفته و خودروهای متصل، رادار - به عنوان یک سنسور ادراکی اصلی که عملکردی همه‌جانبه و بسیار قوی در تمام شرایط آب و هوایی ارائه می‌دهد - در حال ارتقاء جامع از تشخیص سه‌بعدی سنتی به تصویربرداری چهاربعدی، پردازش متمرکز و معماری‌های ماهواره‌ای توزیع شده است. TI با راه‌حل‌های جامع رادار خودرو که شامل فرانت‌اند RF، تراشه‌های پردازش، معماری‌های سیستم و طرح‌های مرجع است، به انتخاب اصلی تولیدکنندگان خودرو و تأمین‌کنندگان سطح اول جهانی تبدیل شده است. مجموعه محصولات آن دقیقاً نیازهای ادراکی رانندگی خودکار سطح 2+ تا سطح 4 را برآورده می‌کند و مزایای اصلی را در چهار بعد کلیدی ایجاد می‌کند: تصویربرداری با وضوح بالا، هم‌افزایی محاسباتی، سبک‌سازی سیستم و انطباق با ایمنی.

اول. رادار تصویربرداری چهاربعدی: ادغام بالا در تراشه واحد، شکستن محدودیت‌های ادراک سه‌بعدی

1. فناوری هسته: جهش ادراک از سه‌بعدی به چهاربعدی

رادار خودروی سنتی فقط از تشخیص سه‌بعدی فاصله، سرعت و زاویه افقی پشتیبانی می‌کند و وضوح بسیار ضعیفی در بعد عمودی دارد. قادر به تمایز بین علائم جاده، پل‌ها و موانع زمینی، یا بین عابران پیاده و اشیاء کم ارتفاع نیست، که به راحتی می‌تواند منجر به قضاوت اشتباه یا عدم تشخیص شود. رادار تصویربرداری چهاربعدی TI یک بعد اندازه‌گیری زاویه شیب (ارتفاع) را به پایه سه‌بعدی اضافه می‌کند و یک ابر نقطه چهاربعدی با دقت بالا شامل فاصله، سرعت، زاویه افقی و زاویه عمودی تشکیل می‌دهد. این امر امکان بازسازی واضح کانتور هدف، ارتفاع و موقعیت فضایی را فراهم می‌کند و به شناسایی دقیق اهداف بسیار کوچک، اهداف موازی و اهداف دوردست دست می‌یابد.

2. محصول پرچمدار: فرستنده-گیرنده رادار تصویربرداری چهاربعدی تک تراشه‌ای AWR2188 8T8R

به عنوان جزء اصلی رادار تصویربرداری چهاربعدی TI، AWR2188 اولین تراشه رادار موج میلی‌متری درجه خودرو در جهان است که عملکردهای 8 فرستنده و 8 گیرنده (8TX/8RX) را بر روی یک تراشه ادغام می‌کند و راه‌حل‌های آبشاری چند تراشه‌ای سنتی را کاملاً متحول می‌کند:

عملکرد RF: در باند 76-81 گیگاهرتز کار می‌کند، از حداکثر پهنای باند مدولاسیون فرکانس خطی پیوسته 4.5 گیگاهرتز پشتیبانی می‌کند، با وضوح برد کمتر از 4 سانتی‌متر؛ توان خروجی TX 13.5 dBm، نسبت نویز گیرنده 10 دسی‌بل و حداکثر برد تشخیص بیش از 350 متر، که نشان‌دهنده 30٪ بهبود در عملکرد RF نسبت به راه‌حل‌های سنتی است.ادغام و مصرف برق: یک تراشه واحد یک PLL، فرستنده-گیرنده، باند پایه، ADC و موتور مدولاسیون فرکانس خطی با دقت بالا را ادغام می‌کند؛ مصرف برق معمول فقط 2.8 وات است. یک آرایه با وضوح بالا 8×8 بدون آبشار خارجی قابل دستیابی است، که به طور قابل توجهی ردپای PCB، پیچیدگی مدیریت حرارتی و هزینه‌های سیستم را کاهش می‌دهد.

مقیاس‌پذیری آبشاری: از آبشار چند تراشه‌ای بدون درز پشتیبانی می‌کند و امکان آرایه‌های مجازی فوق‌العاده بزرگ 16×16 با 2 تراشه، 24×24 با 3 تراشه و 32×32 با 4 تراشه را فراهم می‌کند و نیازهای شدید رانندگی خودکار برای ابرهای نقطه با برد فوق‌العاده طولانی و وضوح فوق‌العاده بالا را برآورده می‌کند.

ویژگی‌های کلیدی: از حداقل زمان بیکاری پرش فرکانس 3 میکروثانیه (افزایش حداکثر برد تشخیص) و حداکثر شیب پرش فرکانس 266 مگاهرتز بر میکروثانیه (امکان اندازه‌گیری سریع و پهنای باند بالا) پشتیبانی می‌کند، مناسب برای تمام سناریوها از جمله محیط‌های شهری پیچیده، بزرگراه‌ها و شرایطی مانند باران، مه و برف.

3. ارزش کاربرد

شناسایی دقیق عابران پیاده، دوچرخه‌سواران، کودکان، محموله‌های سقوط کرده و موانع کم ارتفاع، تمایز بین علائم جاده‌ای بالای سر و اهداف در سطح زمین؛

ردیابی پایدار خودروهای موازی و اهداف متراکم در فاصله نزدیک در شرایط دامنه دینامیکی بالا؛

برآورده کردن الزامات سختگیرانه مقررات ایمنی جهانی مانند NCAP و FMVSS برای ترمز اضطراری خودکار (AEB)، کروز کنترل تطبیقی (ACC) و تشخیص نقطه کور (BSD).

دوم. واحد کنترل الکترونیکی پردازش رادار: مغز ادراکی مرکزی، توانمندسازی هوش مصنوعی و پردازش بی‌درنگ

1. موقعیت‌یابی سیستم: مرکز پردازش داده‌های رادار

واحد کنترل الکترونیکی پردازش رادار به عنوان هسته محاسباتی و تصمیم‌گیری سیستم رادار خودرو عمل می‌کند. مسئول دریافت داده‌های خام و پیش‌پردازش شده از سنسورهای فرانت‌اند، انجام پردازش سیگنال FFT، تشخیص هدف، طبقه‌بندی، ردیابی، ادغام ابر نقطه و استنتاج هوش مصنوعی، و خروجی سیگنال‌های تصمیم به کنترل‌کننده دامنه ADAS یا پلتفرم محاسباتی مرکزی خودرو است. TI طیف کاملی از راه‌حل‌های ECU را از پردازنده‌های اختصاصی و SoCها گرفته تا مدیریت توان، رابط‌ها و تراشه‌های امنیتی ارائه می‌دهد که سه سطح اصلی را پوشش می‌دهد: ECUهای رادار مستقل، ECUهای ادغام ADAS و کنترل‌کننده‌های دامنه مرکزی.

2. تراشه‌ها و راه‌حل‌های پردازش هسته

(1) پردازنده رادار اختصاصی: AM2732R

ادغام یک DSP C674x و یک هسته Arm Cortex-R5F، و مجهز به شتاب‌دهنده‌های سخت‌افزاری اختصاصی رادار (HWA)، وظایف پردازش اساسی مانند FFT برد/داپلر/زاویه، تشخیص CFAR و شکل‌دهی پرتو را به طور مؤثر انجام می‌دهد و در نتیجه بار پردازنده اصلی را کاهش می‌دهد.

از سطح ایمنی عملکرد ASIL B پشتیبانی می‌کند و با محیط خودروی پرتقاضا سازگار است. این تراشه به طور کامل با تراشه‌های فرانت‌اند مانند AWR2243 و AWR2188 برای ساخت یک ECU رادار مستقل کم‌هزینه و با کارایی بالا جفت می‌شود.

(2) ADAS پیشرفته / کنترل‌کننده دامنه مرکزی: SoC سری TDA5

معماری چند هسته‌ای Arm + NPU C7™ TI (پردازنده شبکه عصبی)، با قدرت محاسباتی مقیاس‌پذیر از 10 TOPS تا 1200 TOPS، نیازهای محاسباتی ادراک و تصمیم‌گیری برای رانندگی خودکار سطح 3 را برآورده می‌کند.

یک تراشه واحد پردازش ادراک رادار، ادغام چند سنسوری (رادار + دوربین + لایدار)، استنتاج هوش مصنوعی، گیت‌وی خودرو و عملکردهای کنترل نمایشگر را ادغام می‌کند، از ادغام بی‌درنگ ابرهای نقطه رادار و داده‌های بصری برای بهبود قابل توجه دقت طبقه‌بندی هدف پشتیبانی می‌کند.

مطابق با ایمنی عملکرد ASIL D، از چندین رابط از جمله Fast Ethernet، CAN FD و LVDS پشتیبانی می‌کند و با معماری‌های الکترونیکی/الکتریکی متمرکز سازگار است.

3. راه‌حل‌های پشتیبانی سیستم

مدیریت توان: PMICهای اختصاصی مانند LP87725-Q1 رگولاسیون خطی/سوئیچینگ چند کاناله، سوئیچینگ بار و حفاظت گذرا را ارائه می‌دهند و نیازهای ولتاژ ورودی گسترده تراشه رادار (36 ولت، پیک 42 ولت) را برآورده می‌کنند.

رابط‌ها و ارتباطات: رابط‌های اترنت 1 گیگابیت بر ثانیه و SerDes با سرعت بالا، انتقال با تأخیر کم داده‌های خام و فشرده رادار را پشتیبانی می‌کنند؛ یک ماژول امنیتی سخت‌افزاری (HSM) یکپارچه، انتقال و ذخیره‌سازی امن داده‌ها را تضمین می‌کند.

طرح‌های مرجع: طرح‌های مرجع آبشار رادار تصویربرداری چهاربعدی مانند TIDA-020047، شماتیک‌های سخت‌افزاری کامل، الگوریتم‌های نرم‌افزاری و داده‌های آزمایشی را برای تسریع توسعه تولید انبوه مشتریان ارائه می‌دهند.

سوم. رادار ماهواره‌ای / جریانی: نوآوری معماری با حسگری توزیع شده و پردازش متمرکز

1. تعریف فنی: ارتقاء معماری از سیستم‌های مستقل لبه به سیستم‌های ماهواره‌ای-همکار

رادار سنتی از معماری لبه استفاده می‌کند: هر سنسور رادار دارای یک پردازنده داخلی است که به طور مستقل تمام پردازش داده‌ها را تکمیل می‌کند و فقط نتایج نهایی هدف را به ECU خروجی می‌دهد. این رویکرد دارای معایبی مانند قدرت محاسباتی پراکنده، افزونگی داده، دقت ادغام پایین، پیچیدگی بالای سیستم و دشواری در ارتقاء است.

رادار ماهواره‌ای / رادار جریانی TI معماری اصلی نسل بعدی را نشان می‌دهد:

سنسورهای ماهواره‌ای: ماژول‌های رادار سبک (هدهای ماهواره‌ای) که در اطراف بدنه خودرو توزیع شده‌اند (جلو، عقب، جلو-چپ، عقب-چپ، جلو-راست، عقب-راست) فقط مسئول اکتساب سیگنال RF، نمونه‌برداری ADC و پردازش اولیه FFT فاصله هستند؛ آنها الگوریتم‌های پیچیده را اجرا نمی‌کنند.

انتقال جریانی: داده‌های خام ADC یا داده‌های فشرده FFT فاصله از طریق اترنت 1 گیگابیت بر ثانیه با سرعت بالا به صورت بی‌درنگ به واحد کنترل الکترونیکی پردازش رادار مرکزی یا کنترل‌کننده دامنه جریان می‌یابند.

پردازش متمرکز: واحد کنترل الکترونیکی مرکزی به طور یکنواخت تمام ادغام داده‌ها، محاسبه زاویه، تشخیص هدف، طبقه‌بندی هوش مصنوعی و ردیابی را برای رادارهای ماهواره‌ای مدیریت می‌کند و به بهینه‌سازی مشارکتی داده‌های ادراکی جهانی دست می‌یابد.

2. محصول اصلی رادار ماهواره‌ای TI: AWR2544LOP

ادغام در سطح بسته: از فناوری آنتن نسل دوم LOP (Launch-On-Package) TI استفاده می‌کند، که در آن تراشه مستقیماً از طریق موج‌برهای PCB به یک آنتن سه‌بعدی متصل می‌شود، تلفات کابل RF را حذف می‌کند و نسبت سیگنال به نویز (SNR) را 30٪ بهبود می‌بخشد، در حالی که از مواد PCB RF گران‌قیمت جلوگیری می‌کند.

طراحی سبک: یک فرانت‌اند RF 4T4R، شتاب‌دهنده پردازش رادار و رابط اترنت 1 گیگابیت بر ثانیه را ادغام می‌کند، فرم فاکتور را 40٪ کاهش می‌دهد و امکان استقرار انعطاف‌پذیر در فضاهای محدود مانند آینه‌های دید عقب، سپرهای جلو و درب‌های خودرو را فراهم می‌کند.

ایمنی عملکرد: از انطباق ASIL B پشتیبانی می‌کند، با یک ماژول امنیتی سخت‌افزاری داخلی برای برآورده کردن الزامات قابلیت اطمینان و امنیت سایبری درجه خودرو.

3. مزایای کلیدی

ساده‌سازی سیستم: سنسورهای ماهواره‌ای به پردازنده‌های پیچیده نیاز ندارند، هزینه‌ها را 30٪ و مصرف برق را 50٪ کاهش می‌دهند، در حالی که انعطاف‌پذیری بیشتری در نصب و استقرار ارائه می‌دهند.

ادراک دقیق: پردازش متمرکز داده‌های چند راداری، خطاها و تضادهای داده‌ای مربوط به پردازش مستقل لبه را حذف می‌کند و دقت ادغام ابر نقطه را 100٪ بهبود می‌بخشد.

قدرت محاسباتی کارآمد: تخصیص قدرت محاسباتی متمرکز از الگوریتم‌های پیچیده هوش مصنوعی (مانند طبقه‌بندی اشیاء مبتنی بر یادگیری عمیق و مدل‌سازی صحنه پویا) پشتیبانی می‌کند، با الگوریتم‌هایی که قادر به ارتقاء مداوم OTA هستند.

سازگاری معماری: کاملاً با روند معماری‌های متمرکز EE خودرو همسو است و به «سبک‌سازی سنسور، ادراک هوشمند و تمرکز سیستم» دست می‌یابد.

4. سناریوهای کاربرد

رانندگی خودکار سطح 3 با ادراک 360 درجه بدون نقاط کور، پوشش تمام سناریوها از جمله دید دوربرد جلو، دید جانبی میان‌برد و دید کوتاه برد عقب؛

سناریوهای شهری پیچیده مانند پارک خودکار، پارک با راننده، ناوبری در جاده‌های باریک و اجتناب از موانع در سرعت پایین؛

راه‌حل‌های کنترل دامنه متمرکز با استفاده از ادغام چند سنسوری (رادار + دوربین + لایدار).

چهارم. مزایای رقابتی اصلی راه‌حل جامع رادار خودروی TI

پوشش سرتاسری: از فرانت‌اند RF (AWR2188/AWR2544)، پردازنده‌های اختصاصی (AM2732R) و SoCهای با کارایی بالا (TDA5) گرفته تا مدیریت توان، رابط‌ها، طرح‌های مرجع و الگوریتم‌های نرم‌افزاری، یک راه‌حل یک مرحله‌ای ارائه می‌دهد.

انعطاف‌پذیری معماری: از رادار لبه مستقل، رادار ماهواره‌ای-جریانی و معماری‌های ترکیبی به طور همزمان پشتیبانی می‌کند و تمام سطوح خودرو از L2 ورودی تا L4 پیشرفته را پوشش می‌دهد، بنابراین هزینه‌ها و چرخه‌های توسعه را برای تولیدکنندگان خودرو کاهش می‌دهد.

تعادل عملکرد-هزینه: با ادغام بالا در تراشه واحد، مقیاس‌پذیری آبشاری و بسته‌بندی بهینه LOP، TI به طور مؤثر هزینه‌های BOM را کنترل می‌کند و در عین حال امکان تصویربرداری چهاربعدی و معماری‌های ماهواره‌ای را فراهم می‌کند و در نتیجه تولید انبوه رادار چهاربعدی را تسریع می‌بخشد.

ایمنی و انطباق: کل محدوده محصولات با استانداردهای ایمنی عملکرد AEC-Q100 و ASIL B/D مطابقت دارد و استانداردهای ایمنی خودروی جهانی مانند NCAP و UN R79 را برآورده می‌کند.

پنجم. خلاصه

راه‌حل‌های رادار خودروی TI با رادار تصویربرداری چهاربعدی، مرزهای دقت ادراک را جابجا می‌کنند، با واحدهای کنترل الکترونیکی پردازش رادار یک هاب محاسباتی مرکزی ایجاد می‌کنند و با رادارهای ماهواره‌ای و جریانی معماری‌های سیستم نسل بعدی را تعریف می‌کنند، بنابراین یک مانع فناوری جامع شامل سخت‌افزار، نرم‌افزار و معماری ایجاد می‌کنند. با تکامل رانندگی خودکار به سطوح بالاتر، راه‌حل‌های رادار TI به انتخاب اصلی برای تولیدکنندگان خودروی جهانی که به دنبال ادراک هوشمند همه‌جانبه، با دقت بالا، بسیار قابل اعتماد و کم‌هزینه هستند، تبدیل می‌شوند و گذار از کمک راننده به رانندگی کاملاً خودکار را تسریع می‌بخشند.