用于ADAS和自动驾驶的雷达与摄像头

作为全球最大的汽车半导体供应商,大概十年之前,恩智浦需要交付的是三十个大客户,其中包括十大车企、二十家tier 1(一级供应商)。但是如今在美国湾区以及在中国,我们看到整个生态系统在不断爆发式增长与形成,所有的参与者都在进行合作,恩智浦就是架在他们中间的一座桥梁。恩智浦需要着眼于整个系统,包括电池管理,汽车的智能驾驶,以及传动系统如何感知周围环境、如何思考、如何连接到云端,各个部位如何操作,汽车的动力总成、汽车的功能性、安全各方面如何保障等等。

对于中国汽车电子市场而言,我们一个真切的发现是平均每一辆汽车所承载的电子技术水准还没有达到全球的平均水准的电子成分是低于世界平均水平的。以雷达为例,全球汽车雷达的年平均增长率是20%。但是中国的车载雷达增长率达到了40%,是全球汽车雷达年增长率的2倍。

具体而言,随着ADAS(高级驾驶辅助系统)产业化进程的加速,下一代完全的自动驾驶汽车有望在下一个十年实现,雷达将是自动驾驶领域增长最快的部分。NXP长期看好雷达技术在汽车行业的应用,雷达芯片的需求也将在未来几年激增。

前瞻观察和技术趋势

恩智浦认为自动驾驶需要的不会只有一个传感系统的。如果只是拥有良好光学性能的摄像头,也只能局限在视野中的线路之中。而且在光线条件差或者雨雾天气等情况中,其性能会大幅下降。毫米波雷达在众多传感器中的全天候性最好,在大雾、雨雪天气中也能发挥其应有的性能,但其自身也有不足之处,比如交通信号的识别,车道线检测等,这方面需要与摄像头配合使用,互为补足和冗余。L3级别以上的自动驾驶,还需要激光雷达,因为即使摄像头也在光学探测的范围内,还做不到足够的精确来达到诸如定位等功能。

目前汽车制造商在尝试着各种各样类型传感器。举例来说,自动紧急刹车系统(AEB)中配备了一个摄像头系统和一个毫米波雷达系统,摄像头系统和毫米波雷达系统同时反馈有障碍物时,那么就会自动进行紧急刹车。但如果只有摄像头系统警报,你就需要确认这个摄像头有没有误报或者有没有错误地解读接收的数据。路边的纸箱不应该造成紧急刹车,这对于雷达和摄像头系统来说都是同样的要求,这两项技术都需要在自动驾驶系统中提供可靠的功能。

恩智浦如今在77GHz毫米波雷达领域处于市场第一的位置,我们也在开发视觉系统,同时我们在视觉芯片上是开放的。它并不像为摄像头、软件等所做那种芯片,他们更像是雷达芯片的构造,使用雷达的微处理器,运行不同的图片。我们并不是在构造摄像机,也不是在构造一个激光扫描仪,而是用恩智浦技术运行的微控制器来操作这些设备。目前,恩智浦的摄像头解决方案已经开始落地,比如主动泊车辅助系统,市场非常需要我们所拥有的这些技术。4月17日,恩智浦宣布已经对中国自动驾驶科技公司南京隼眼电子科技有限公司进行了投资。恩智浦是基于RFCMOS技术的77GHz汽车雷达传感器的先驱和市场领导者,该技术是实现下一代高级驾驶辅助功能的关键技术,而且该技术将得到进一步发展,以对弱势道路使用者进行检测和分类、实现全视图和环绕视图应用以及成像雷达解决方案,成像雷达可以取代更昂贵、更笨重的技术。通过与隼眼科技进行合作,恩智浦正在加快大规模实现其雷达传感器和S32处理产品组合在中国本地的商业化。。

解决方案

恩智浦BlueBox是一款自动驾驶系统开发平台,能够为开发自动驾驶汽车的工程师提供必要的性能、功能安全和汽车可靠性。目前,NXP BlueBox开发平台已经能够做到L2+至L3级的水平,而且还可以通过其PCIe接口加入比如说像英伟达提供的人工智能加速器等。

恩智浦于2018年发布了新一代汽车雷达解决方案,采用TEF810x RFCMOS收发器、S32R27/37处理器、FS84/85系列电源管理IC,并搭配恩智浦的CAN和以太网物理层IC,旨在提供简化雷达实施的硬件、软件和工具,降低雷达应用开发的门槛,从而帮助客户加快雷达应用上市。

NXP在芯片工艺上进行了技术革新,领导了毫米波雷达芯片高度集成化以及从SiGe工艺到RFCMOS工艺的重大行业转变。这种制造工艺的转变,降低了芯片功耗,提高了集成度,减小了尺寸,同时也降低了成本;同时外围电路、雷达模组的制造也变得更加容易,为大规模部署77GHz毫米波雷达,特别是在中低端车型上的部署创造了条件。

NXP的77GHz毫米波雷达芯片在性能、功能安全、质量安全、以及平台化的系统解决方案上有突出的表现。

NXP毫米波雷达芯片射频性能优秀,功耗低,芯片尺寸小,温度范围非常宽(结温从-40度到135度)。

在功能安全上,NXP的毫米波雷达芯片可以使雷达系统实现各种应用所需的不同等级的功能安全。

NXP毫米波雷达芯片可靠性高

NXP能够提供完整的一站式的雷达芯片解决方案,而且解决方案是平台化的,可扩展的,可以覆盖毫米波雷达的所有应用,包括超短距超小型雷达(AIP),短距雷达,中距雷达,长距雷达,以及高分辨率成象雷达等,能够实现对车辆周围环境的360度覆盖。