用于ADAS和自動駕駛的雷達與攝像頭

作為全球最大的汽車半導體供應商,大概十年之前,恩智浦需要交付的是三十個大客戶,其中包括十大車企、二十家tier 1(一級供應商)。但是如今在美國灣區以及在中國,我們看到整個生態系統在不斷爆發式增長與形成,所有的參與者都在進行合作,恩智浦就是架在他們中間的一座橋梁。恩智浦需要著眼于整個系統,包括電池管理,汽車的智能駕駛,以及傳動系統如何感知周圍環境、如何思考、如何連接到云端,各個部位如何操作,汽車的動力總成、汽車的功能性、安全各方面如何保障等等。

對于中國汽車電子市場而言,我們一個真切的發現是平均每一輛汽車所承載的電子技術水準還沒有達到全球的平均水準的電子成分是低于世界平均水平的。以雷達為例,全球汽車雷達的年平均增長率是20%。但是中國的車載雷達增長率達到了40%,是全球汽車雷達年增長率的2倍。

具體而言,隨著ADAS(高級駕駛輔助系統)產業化進程的加速,下一代完全的自動駕駛汽車有望在下一個十年實現,雷達將是自動駕駛領域增長最快的部分。NXP長期看好雷達技術在汽車行業的應用,雷達芯片的需求也將在未來幾年激增。

前瞻觀察和技術趨勢

恩智浦認為自動駕駛需要的不會只有一個傳感系統的。如果只是擁有良好光學性能的攝像頭,也只能局限在視野中的線路之中。而且在光線條件差或者雨霧天氣等情況中,其性能會大幅下降。毫米波雷達在眾多傳感器中的全天候性最好,在大霧、雨雪天氣中也能發揮其應有的性能,但其自身也有不足之處,比如交通信號的識別,車道線檢測等,這方面需要與攝像頭配合使用,互為補足和冗余。L3級別以上的自動駕駛,還需要激光雷達,因為即使攝像頭也在光學探測的范圍內,還做不到足夠的精確來達到諸如定位等功能。

目前汽車制造商在嘗試著各種各樣類型傳感器。舉例來說,自動緊急剎車系統(AEB)中配備了一個攝像頭系統和一個毫米波雷達系統,攝像頭系統和毫米波雷達系統同時反饋有障礙物時,那么就會自動進行緊急剎車。但如果只有攝像頭系統警報,你就需要確認這個攝像頭有沒有誤報或者有沒有錯誤地解讀接收的數據。路邊的紙箱不應該造成緊急剎車,這對于雷達和攝像頭系統來說都是同樣的要求,這兩項技術都需要在自動駕駛系統中提供可靠的功能。

恩智浦如今在77GHz毫米波雷達領域處于市場第一的位置,我們也在開發視覺系統,同時我們在視覺芯片上是開放的。它并不像為攝像頭、軟件等所做那種芯片,他們更像是雷達芯片的構造,使用雷達的微處理器,運行不同的圖片。我們并不是在構造攝像機,也不是在構造一個激光掃描儀,而是用恩智浦技術運行的微控制器來操作這些設備。目前,恩智浦的攝像頭解決方案已經開始落地,比如主動泊車輔助系統,市場非常需要我們所擁有的這些技術。4月17日,恩智浦宣布已經對中國自動駕駛科技公司南京隼眼電子科技有限公司進行了投資。恩智浦是基于RFCMOS技術的77GHz汽車雷達傳感器的先驅和市場領導者,該技術是實現下一代高級駕駛輔助功能的關鍵技術,而且該技術將得到進一步發展,以對弱勢道路使用者進行檢測和分類、實現全視圖和環繞視圖應用以及成像雷達解決方案,成像雷達可以取代更昂貴、更笨重的技術。通過與隼眼科技進行合作,恩智浦正在加快大規模實現其雷達傳感器和S32處理產品組合在中國本地的商業化。。

解決方案

恩智浦BlueBox是一款自動駕駛系統開發平臺,能夠為開發自動駕駛汽車的工程師提供必要的性能、功能安全和汽車可靠性。目前,NXP BlueBox開發平臺已經能夠做到L2+至L3級的水平,而且還可以通過其PCIe接口加入比如說像英偉達提供的人工智能加速器等。

恩智浦于2018年發布了新一代汽車雷達解決方案,采用TEF810x RFCMOS收發器、S32R27/37處理器、FS84/85系列電源管理IC,并搭配恩智浦的CAN和以太網物理層IC,旨在提供簡化雷達實施的硬件、軟件和工具,降低雷達應用開發的門檻,從而幫助客戶加快雷達應用上市。

NXP在芯片工藝上進行了技術革新,領導了毫米波雷達芯片高度集成化以及從SiGe工藝到RFCMOS工藝的重大行業轉變。這種制造工藝的轉變,降低了芯片功耗,提高了集成度,減小了尺寸,同時也降低了成本;同時外圍電路、雷達模組的制造也變得更加容易,為大規模部署77GHz毫米波雷達,特別是在中低端車型上的部署創造了條件。

NXP的77GHz毫米波雷達芯片在性能、功能安全、質量安全、以及平臺化的系統解決方案上有突出的表現。

NXP毫米波雷達芯片射頻性能優秀,功耗低,芯片尺寸小,溫度范圍非常寬(結溫從-40度到135度)。

在功能安全上,NXP的毫米波雷達芯片可以使雷達系統實現各種應用所需的不同等級的功能安全。

NXP毫米波雷達芯片可靠性高

NXP能夠提供完整的一站式的雷達芯片解決方案,而且解決方案是平臺化的,可擴展的,可以覆蓋毫米波雷達的所有應用,包括超短距超小型雷達(AIP),短距雷達,中距雷達,長距雷達,以及高分辨率成象雷達等,能夠實現對車輛周圍環境的360度覆蓋。