Press "Enter" to skip to content

Радар 4D-визуализации стремится улучшить ADAS и автоматизацию уровня 5

В отличие от камер и LiDAR, радар с 4D-изображением использует эхолокацию и принцип измерения времени пролета луча света для поиска объектов в окружающей среде. Он хорошо работает в любую погоду и условиях окружающей среды, включая туман, сильный дождь и темное время суток. Радар с 4D-изображением может определить, когда и с какой скоростью движется автомобиль в снежную метель. Он также имеет преимущество обнаружения до 300 метров — требование для более высокого уровня автоматизации.

4D называется 4D, потому что это радарный датчик дальнего действия с высоким разрешением, который определяет не только расстояние, относительную скорость и азимут (угловое измерение в сферической системе координат) объектов, но также их высоту над уровнем дороги.

Время считается четвертым измерением (4D). Эти радары на самом деле не отображают время, а скорее используют время, чтобы понять трехмерную среду с точки зрения высоты. Это может помочь автомобилю решить, является ли неподвижный объект впереди человеком или веткой дерева.

В отличие от традиционных радарных решений, которые основаны на двух-трех передающих антеннах и трех-четырех приемных антеннах, радар с 4D-изображением использует 48-антенную решетку с множеством входов и множеством выходов (MIMO) для картографирования окружающей среды с высоким разрешением. Выходные данные облака точек — набор данных, представляющих объекты — в сочетании с широким полем обзора по азимуту и возвышению (FOV) обеспечивают обнаружение и отслеживание с большей точностью в таких ситуациях, как пробка под мостом.

Vayyar — радар на кристалле

Ряд поставщиков разрабатывают радар с 4D-изображением. Недавно Vayyar стал последним, кто представил готовый к производству «радар на кристалле». Его многофункциональное устройство автомобильного уровня, соответствующее стандарту AEC-Q100, включает до 48 трансиверов, внутренний процессор цифровых сигналов (DSP) и микроконтроллер (MCU) для обработки сигналов в реальном времени. Способный видеть сквозь объекты и способный эффективно работать при любых погодных условиях, Vayyar утверждает, что его решение может заменить более десятка других датчиков и устраняет необходимость в LiDAR и камерах. Таким образом, упрощается работа, как в салоне, так и в системах ADAS с помощью всего лишь одной радиочастотной интегральной схемы.

За пределами автомобиля всего от двух до четырех датчиков Vayyar могут заменить десяток традиционных датчиков ADAS

Чип покрывает диапазоны изображений и радаров от 3 до 81 ГГц с 72 передатчиками и 72 приемниками. Используя интегрированный DSP с внутренней памятью, Vayyar утверждает, что его датчик может выполнять сложные алгоритмы визуализации без необходимости во внешнем процессоре.

В салоне микросхема Vayyar поддерживает множество систем, в том числе системы оповещения о вторжении, обнаружение присутствия детей, напоминания о ремнях безопасности и eCall для оповещения служб экстренной помощи в случае аварии. По словам компании, за пределами автомобиля всего от двух до четырех датчиков поддерживают около десятка ADAS и расширенных приложений помощи при парковке.

Vayyar написал в пресс-релизе, что средний автомобиль сегодня оснащен более чем 100 датчиками, и аналитики прогнозируют, что к 2030 году это число удвоится. Поставщик отметил, что некоторые из датчиков выполняют всего лишь одну функцию. Радиолокационные модули компании на 60 и 79 ГГц разработаны для уменьшения количества датчиков в транспортных средствах. Говорят, что они заменят более десятка других датчиков и устранят необходимость в LiDAR и камерах, одновременно отслеживая несколько целей и объектов.

В основе потенциала платформы лежит ее способность снижать сложность. Чтобы сократить прямые и косвенные затраты, Vayyar предлагает полное комплексное решение, которое включает оборудование, программное обеспечение, а также ресурсы для разработки и тестирования, оптимизируя процесс интеграции. Также сообщается, что датчик разработан с учетом масштабируемости, что облегчает развертывание новых функций с помощью обновлений программного обеспечения по беспроводной сети (OTA).

NXPи 4D

Отвечая на потребности автомобильной промышленности, NXP Semiconductors объявила 7 декабря, что она тестирует набор новых чипсетов радарных датчиков, состоящий из радарного процессора S32R45 компании и новых 77-ГГц трансиверов под названием TEF82xx. Каждая микросхема включает три канала передачи и четыре канала приема. Внешний корпус матрицы размером 7,5 × 7,5 мм обеспечивает улучшенные тепловые характеристики и соответствует уровню B ISO26262 ASIL.

Continental AG использует ПЛИС (FPGA) Xilinx для развертывания готовых к производству радаров с 4D-изображениями, которые, как ожидается, будут внедрены в легковые автомобили в 2021 году. При разработке нового поколения радарных датчиков 4D компания полагается на SoC семейства Xilinx Zynq UltraScale +. С ARS540 Continental предлагает антенную решетку с цифровым формированием диаграммы направленности, а также 28 физических и 192 виртуальных антенных канала, генерирующих радиолокационные изображения с высоким разрешением.

Система может классифицировать радиолокационные эхосигналы по типу участника дорожного движения; то есть он различает грузовики, легковые автомобили, велосипеды и пешеходов. Радиолокатор ARS 540 4D компании Continental поддерживает автоматизированные системы вождения на всем пути от частичной до полной автоматизации. Он рассчитывает местоположение и высоту объекта в дополнение к дальности, скорости и азимутальному углу, даже позволяя обнаруживать относительно небольшие объекты, чтобы создать точную карту среды движения до 300 метров.

Радар Uhnder

Uhnder, разработчик 4D-радара на кристалле в Остине, штат Техас, обладает технологией, которая обеспечивает универсальность транспортных средств для широкого спектра применений, таких как автомобильная система ADAS, а также полу- и полностью автономное вождение. Микросхема радара с цифровой визуализацией обеспечивает улучшенное разрешение и возможности обнаружения по сравнению с традиционной аналоговой частотной модуляцией, что ведет к повышению безопасности. Традиционный радар полагается на частотно-модулированные непрерывные волны (FMCW), которые модулируют частоту синусоидальных сигналов для передачи и приема сигнала.

Микросхема радарного датчика Uhnder представляет собой программно-конфигурируемый радар, использующий методы цифровой обработки сигналов, такие как MIMO. В радаре MIMO одна передающая (Tx) и восемь приемных (Rx) антенн образуют радар с одним входом и множеством выходов (SIMO). Расстояние между приемными антеннами выбирается для достижения желаемого поля зрения.

Автомобиль определенного уровня автономности должен иметь огромное количество датчиков некоторые из них размещаются на крыше

Эта технология визуализации основана на так называемой цифровой кодовой модуляции (DCM). Технология DCM использует фазу для модуляции передаваемого сигнала, а не частоту в течение заданного периода времени, называемого периодом элементарного сигнала или длительностью элементарного сигнала, а затем добавляет к фазе цифровой код для достижения более точных измерений.

Uhnder RoC объединяет приемопередатчик от 77 до 79 ГГц с 12 каналами передачи и 16 каналами приема, которые могут быть мультиплексированы по времени на два набора антенн, охватывая как азимутальные, так и угловые профили. По заявлению компании, эта архитектура RoC может обрабатывать до 192 виртуальных каналов приема без внешней РЧ печатной платы. Благодаря большому количеству виртуальных приемников достигается высокое угловое разрешение. Угловое разрешение радара прямо пропорционально эффективной площади его антенной решетки, обычно называемой апертурой антенны.

Ундер утверждает, что, получая больше параметров, чем традиционный радар или LiDAR, таких как высота объекта, его система может распознавать соседние объекты, которые не обнаруживаются традиционными датчиками.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *