隨著目前部份地區(qū)的新車安全評鑒制度(NCAP)要求將自適應(yīng)巡航控制(ACC)和緊急煞車輔助(AEB)等功能納入其五星安全評級，包括恩智浦半導(dǎo)體(NXP Semiconductors)等業(yè)界廠商正積極推動汽車產(chǎn)業(yè)大力布局雷達系統(tǒng)。
為了加速在先進駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)中整合雷達，恩智浦推出了一款雷達解決方案，結(jié)合了S32R處理器、RF收發(fā)器和天線設(shè)計于一個新的參考平臺上。恩智浦聲稱這款與Colorado Engineering合作開發(fā)的平臺能滿足「汽車產(chǎn)業(yè)最嚴格的功能、效能和安全要求」。
NXP Integrated Sensors整合于車輛中不同位置的智慧雷達感測器
該新系統(tǒng)的目的在于揭開雷達「藝術(shù)」的神秘面紗——雷達通常需要大型汽車OEM微調(diào)天線和類比設(shè)計。恩智浦希望其「開箱即用」的車用雷達系統(tǒng)能夠為中國汽車OEM提供服務(wù)；因為還有許多中國汽車OEM仍然需要好幾年的時間才能趕上世界其他地區(qū)的現(xiàn)有汽車業(yè)者。
在最近接受《EE Times》的電話采訪時，恩智浦ADAS副總裁兼總經(jīng)理Kamal Khouri說道：「雷達已成為ACC和AEB的首選感測器。攝影機無法測量速度，但雷達可以。雷達還可以借由反射訊號看到轉(zhuǎn)角處的情況，另一方面，無需采用移動元件的光達(LiDAR)價格仍然非常昂貴?！?/p>
然而，眾所周知，傳統(tǒng)的雷達缺乏解析度，無法區(qū)別附近的物體。雷達也由于發(fā)出誤報而備受詬病，而且他們處理資訊的速度始終不夠快，因而無法在高速公路上發(fā)揮作用。
Khouri明確表示，雷達并不至于取代攝影機。Khouri說：「攝影機和成像雷達的組合可以提供冗余，從而使車輛駕駛更安全。」
新款雷達解決方案揭密
那么，恩智浦的新款雷達解決方案大有些什么呢？
該雷達設(shè)計參考平臺名為RDK-S32R274，結(jié)合了恩智浦S32R27處理器、TEF810 x CMOS收發(fā)器、FS8410電源管理IC和雷達軟體開發(fā)套件。恩智浦還為其增加了擴展和天線模組，可為特定客戶應(yīng)用打造客制的開發(fā)平臺。
這款雷達解決方案的核心是可擴展的基于Power Architecture的處理器系列——S32R27和S32R37，Khouri稱其為「首款專用于處理雷達演算法的晶片」。
NXP S32R Block Diagram恩智浦S32R方塊圖
據(jù)恩智浦汽車微處理器ADAS雷達部門經(jīng)理Roger Keen介紹，除了ACC和AEB的車規(guī)級軟體，該公司的雷達處理IP還可執(zhí)行于恩智浦的處理器上。該公司還為這款雷達解決方案的電路板和天線設(shè)計模組進行了強化，以滿足車規(guī)要求。
Keen解釋說，利用恩智浦提供的車規(guī)級雷達SDK，過去需要「手動調(diào)整」其雷達處理IP到特定硬體的開發(fā)人員，現(xiàn)在可以直接利用這套雷達系統(tǒng)上的功能。
這款基于S32R27的雷達解決方案專為ACC和AEB等應(yīng)用擴展而設(shè)計。S32R37的執(zhí)行功耗比S32R27低，但程式碼相容，并針對盲點監(jiān)測等功能進行了高度最佳化。
業(yè)界競爭
恩智浦并不是唯一一家主導(dǎo)汽車雷達整合的公司。Strategy Analytics全球汽車業(yè)務(wù)執(zhí)行總監(jiān)Ian Riches認為，恩智浦和英飛凌(Infineon)都是車用雷達領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。
同時，最近進入雷達市場的德州儀器(Texas Instruments；TI)也在急起直追，在2017年推出了基于標準RF CMOS技術(shù)的毫米波(mmWave)雷達晶片。TI宣稱其雷達晶片可提供「解析度精度小于5厘米、探測距離可達數(shù)百米、速度高達300公里/小時」。更重要的是，與其他雷達晶片不同，TI的mmWave雷達感測器在一個晶片上完整整合了76至81GHz mmWave雷達、微控制器(MCU)和數(shù)位訊號處理器(DSP)。
TI采用這種途徑是因為具有更高的整合度，能夠減少體積、功耗和成本，而不至于犠牲產(chǎn)品性能。Yole Développement射頻元件技術(shù)和市場分析師Cedric Malaquin認為，盡管恩智浦開發(fā)的RF-CMOS收發(fā)器邁出了第一步，但TI更進一步將DSP整合于其雷達晶片中。Malaquin表示，TI整合了DSP的雷達解決方案使晶片面積幾乎縮小了60%。DSP是「訊號處理鏈上實現(xiàn)物件檢測和分類」的關(guān)鍵。
然而，恩智浦強調(diào)，該公司的雙晶片解決方案(雷達晶片+微處理器)能夠為客戶提供了便于雷達整合的更多可擴展性和靈活性。
NXP antenna side恩智浦雷達解決方案：天線端
恩智浦的Keen表示，「考慮亞利桑那州(Arizona)氣候常年在110°F (約43℃)以下的熱管理，如果將收發(fā)器晶片遠離微處理器，能使其更易于對安裝在保險桿的雷達進行熱管理控制?！?/p>
NXP Processor side恩智浦雷達解決方案：處理器端
Keen還補充說，恩智浦的方案——使用專為雷達處理IP設(shè)計的處理器，提高了雷達解決方案的每瓦性能。關(guān)于用于每瓦性能分析的基準，恩智浦表示其團隊已經(jīng)從「公開資料」和「與客戶的非公開會議中獲悉的資訊」收集到答案了。但Keen補充說，「雖然這帶來了我們見過的最佳每瓦性能，但我們將保留更廣泛的業(yè)界訴求給協(xié)力廠商測試?！?/p>
那么如果將TI的雷達晶片與恩智浦的雷達解決方案進行比較呢？Strategy Analytics的Riches注意到，「基本上，TI的方案可能提供更低成本，但靈活度也略低些?！?/p>