Blog dell'azienda Fornitura Radar TI Automotive: Radar 4D Imaging, ECU di elaborazione radar, Radar satellitare/streaming

Fornitura di radar automobilistico TI: radar di imaging 4D, ECU di elaborazione radar, radar satellitare/streaming

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd.è un distributore specializzato di componenti elettronici, che offre servizi di fornitura di alta qualità supportati da ampi canali di approvvigionamento e da un'approfondita competenza in materia di approvvigionamento.

Vantaggi dell'offerta:

Marchi e certificazioni: In qualità di distributore riconosciuto a livello mondiale di componenti elettronici, siamo certificati secondo gli standard del sistema di gestione della qualità ISO 9001:2014 e del sistema di gestione ambientale ISO 14001:2014.

Gamma di prodotti e inventario: con oltre 2 milioni di SKU in stock, il nostro portafoglio di prodotti comprende microcontrollori (MCU), array di gate programmabili sul campo (FPGA), chip AI, sensori e circuiti integrati di gestione dell'alimentazione, soddisfacendo diverse esigenze di approvvigionamento "one-stop".

Qualità e Canali: Garantiamo la fornitura solo di prodotti genuini. Abbiamo stabilito partnership con oltre 500 produttori di semiconduttori di fama mondiale o con i loro canali autorizzati, costruendo un sistema di catena di fornitura robusto e affidabile e conducendo rigorosi controlli di qualità prima dell'assunzione delle scorte.

Consegna e servizio: sfruttando il nostro ampio inventario e la rete globale della catena di fornitura, il 90% degli ordini viene spedito entro 1-3 giorni. Le richieste urgenti ricevono risposta entro 24 ore e offriamo un servizio di consegna espressa globale con consegna entro 72 ore.

Team di esperti: i nostri professionisti esperti non solo assistono nella vendita dei prodotti, ma forniscono anche l'ottimizzazione della distinta base (BOM), supporto nella selezione dei componenti e fornitura di campioni in piccoli lotti, aiutando i clienti a ridurre i costi complessivi di approvvigionamento.

Nell’evoluzione tecnologica della guida autonoma avanzata e dei veicoli connessi, il radar, in quanto sensore di percezione fondamentale che offre prestazioni estremamente robuste in tutte le condizioni atmosferiche, sta subendo un aggiornamento completo dal tradizionale rilevamento 3D all’imaging 4D, all’elaborazione centralizzata e alle architetture satellitari distribuite. Con le sue soluzioni radar automobilistiche full-stack che coprono front-end RF, chip di elaborazione, architetture di sistema e progetti di riferimento, TI è diventata la scelta principale per i produttori automobilistici globali e i fornitori di primo livello. Il suo portafoglio di prodotti soddisfa esattamente i requisiti di percezione per la guida autonoma dal livello 2+ al livello 4, stabilendo vantaggi fondamentali in quattro dimensioni chiave: imaging ad alta risoluzione, sinergia computazionale, alleggerimento del sistema e conformità alla sicurezza.

I. Radar per immagini 4D: elevata integrazione su chip singolo, superamento dei limiti della percezione 3D

1. Tecnologia di base: il salto della percezione dal 3D al 4D

Il radar automobilistico tradizionale supporta solo il rilevamento tridimensionale di distanza, velocità e azimut orizzontale, con una risoluzione estremamente debole nella dimensione verticale. Non è in grado di distinguere tra segnali stradali, ponti e ostacoli sul terreno, o tra pedoni e oggetti bassi, il che può facilmente portare a valutazioni errate o mancati rilevamenti. Il radar per immagini 4D di TI aggiunge una dimensione di misurazione dell'angolo di inclinazione (altezza) alla base tridimensionale, formando una nuvola di punti quadridimensionale ad alta precisione comprendente distanza, velocità, angolo orizzontale e angolo verticale. Ciò consente la chiara ricostruzione dei contorni del bersaglio, dell'altezza e della posizione spaziale, ottenendo l'identificazione precisa di bersagli ultra-piccoli, bersagli paralleli e bersagli distanti.

2. Prodotto di punta: ricetrasmettitore radar per imaging 4D a chip singolo AWR2188 8T8R

In quanto componente principale del radar per immagini 4D di TI, l'AWR2188 è il primo chip radar a onde millimetriche di livello automobilistico al mondo a integrare 8 funzioni di trasmissione e 8 di ricezione (8TX/8RX) su un singolo chip, rivoluzionando completamente le tradizionali soluzioni multi-chip in cascata:

Prestazioni RF: operando nella banda 76–81 GHz, supporta una larghezza di banda massima di modulazione di frequenza lineare continua di 4,5 GHz, con una risoluzione di portata <4 cm; Potenza di uscita TX di 13,5 dBm, cifra di rumore RX di 10 dB e un raggio di rilevamento massimo superiore a 350 metri, che rappresentano un miglioramento del 30% delle prestazioni RF rispetto alle soluzioni tradizionali.

Integrazione e consumo energetico: un singolo chip integra un PLL, un ricetrasmettitore, una banda base, un ADC e un motore di modulazione di frequenza lineare ad alta precisione; il consumo energetico tipico è di soli 2,8 W. È possibile ottenere un array 8×8 ad alta risoluzione senza collegamento in cascata esterno, riducendo significativamente l'ingombro del PCB, la complessità della gestione termica e i costi di sistema.

Scalabilità a cascata: supporta il collegamento a cascata multi-chip senza soluzione di continuità, consentendo array virtuali ultra-grandi di 16×16 con 2 chip, 24×24 con 3 chip e 32×32 con 4 chip, soddisfacendo le esigenze estreme della guida autonoma per nuvole di punti a lunghissimo raggio e ad altissima risoluzione.

Caratteristiche principali: Supporta un tempo di inattività minimo del salto di frequenza di 3 µs (migliorando il raggio di rilevamento massimo) e una pendenza massima del salto di frequenza di 266 MHz/μs (consentendo misurazioni rapide e con larghezza di banda elevata), adatto a tutti gli scenari inclusi ambienti urbani complessi, autostrade e condizioni come pioggia, nebbia e neve.

3. Valore dell'applicazione

Identifica accuratamente pedoni, ciclisti, bambini, carichi caduti e ostacoli bassi, distinguendo tra segnali stradali sospesi e obiettivi a livello del suolo;

Tracciamento stabile di veicoli paralleli e bersagli densamente popolati a distanza ravvicinata in condizioni di elevata gamma dinamica;

Soddisfa i severi requisiti delle normative di sicurezza globali come NCAP e FMVSS per la frenata automatica di emergenza (AEB), il controllo della velocità adattivo (ACC) e il rilevamento degli angoli ciechi (BSD).

II. ECU di elaborazione radar: il cervello centrale della percezione, potenziare l'intelligenza artificiale e l'elaborazione in tempo reale

1. Posizionamento del sistema: l'hub principale dell'elaborazione dei dati radar

L'ECU di elaborazione radar funge da nucleo computazionale e decisionale del sistema radar automobilistico. È responsabile della ricezione di dati grezzi e pre-elaborati dai sensori front-end, dell'esecuzione dell'elaborazione del segnale FFT, del rilevamento del bersaglio, della classificazione, del tracciamento, della fusione delle nuvole di punti e dell'inferenza AI e dell'emissione di segnali decisionali al controller di dominio ADAS o alla piattaforma informatica centrale del veicolo. TI offre una gamma completa di soluzioni ECU, da processori e SoC dedicati alla gestione dell'alimentazione, interfacce e chip di sicurezza, coprendo tre livelli principali: ECU radar autonome, ECU di fusione ADAS e controller di dominio centrale.

2. Chip e soluzioni per l'elaborazione del nucleo

(1) Processore radar dedicato: AM2732R

Integrando un DSP C674x e un core Arm Cortex-R5F e dotato di acceleratori hardware specifici per radar (HWA), esegue in modo efficiente attività di elaborazione fondamentali come FFT di distanza/Doppler/angolo, rilevamento CFAR e beamforming, scaricando così il processore principale.

Supporta il livello di sicurezza funzionale ASIL B ed è adatto all'ambiente automobilistico esigente. Si accoppia perfettamente con chip front-end come AWR2243 e AWR2188 per costruire una ECU radar autonoma a basso costo e ad alte prestazioni.

(2) ADAS avanzati/controller di dominio centrale: SoC serie TDA5

Architettura Arm multi-core + NPU (Neural Network Processor) TI C7™, con potenza di calcolo scalabile che va da 10 TOPS a 1.200 TOPS, soddisfacendo i requisiti di elaborazione percettiva e decisionale per la guida autonoma di livello 3.

Un singolo chip integra elaborazione della percezione radar, fusione multisensore (radar + telecamera + LiDAR), inferenza AI, gateway di bordo e funzioni di controllo del display, supportando la fusione in tempo reale di nuvole di punti radar e dati visivi per migliorare significativamente la precisione della classificazione dei bersagli.

Conforme alla sicurezza funzionale ASIL D, supporta più interfacce tra cui Fast Ethernet, CAN FD e LVDS ed è compatibile con architetture elettroniche/elettriche centralizzate.

3. Soluzioni di supporto del sistema

Gestione energetica: PMIC dedicati come LP87725-Q1 forniscono regolazione lineare/a commutazione multicanale, commutazione del carico e protezione dai transitori, soddisfacendo gli ampi requisiti di tensione di ingresso del chip radar (36 V, picco 42 V).

Interfacce e comunicazione: le interfacce Ethernet integrate da 1 Gbps e SerDes ad alta velocità supportano la trasmissione a bassa latenza di dati radar grezzi e compressi; un modulo di sicurezza hardware (HSM) integrato garantisce la trasmissione e l'archiviazione sicura dei dati.

Progetti di riferimento: i progetti di riferimento a cascata del radar per immagini 4D come TIDA-020047 forniscono schemi hardware completi, algoritmi software e dati di test per accelerare lo sviluppo della produzione di massa dei clienti.

III. Radar satellitare/streaming: innovazione architettonica con rilevamento distribuito ed elaborazione centralizzata

1. Definizione tecnica: un aggiornamento architetturale da sistemi indipendenti dall'edge a sistemi cooperativi via satellite

Il radar tradizionale utilizza un'architettura all'avanguardia: ciascun sensore radar incorpora un processore integrato che completa in modo indipendente tutta l'elaborazione dei dati, inviando all'ECU solo i risultati finali del target. Questo approccio presenta alcuni inconvenienti quali potenza di calcolo dispersa, ridondanza dei dati, bassa precisione di fusione, elevata complessità del sistema e difficoltà di aggiornamento.

TI Satellite Radar/Streaming Radar rappresenta l'architettura mainstream di nuova generazione:

Sensori satellitari: moduli radar leggeri (teste satellitari) distribuiti attorno alla carrozzeria del veicolo (anteriore, posteriore, anteriore sinistro, posteriore sinistro, anteriore destro, posteriore destro) sono responsabili solo dell'acquisizione del segnale RF, del campionamento ADC e della pre-elaborazione FFT della distanza di base; non eseguono algoritmi complessi.

Trasmissione in streaming: i dati ADC grezzi o i dati FFT a distanza compressa vengono trasmessi in streaming in tempo reale tramite Ethernet ad alta velocità da 1 Gbps all'ECU di elaborazione radar centrale o al controller di dominio.

Elaborazione centralizzata: l'ECU centrale gestisce in modo uniforme tutta la fusione dei dati, il calcolo dell'angolo, il rilevamento del bersaglio, la classificazione AI e il tracciamento per i radar satellitari, ottenendo l'ottimizzazione collaborativa dei dati di percezione globale.

2. Prodotto radar satellitare TI Core: AWR2544LOP

Integrazione a livello di pacchetto: utilizza la tecnologia dell'antenna LOP (Launch-On-Package) di seconda generazione di TI, in cui il chip si collega direttamente a un'antenna 3D tramite guide d'onda PCB, eliminando le perdite del cavo RF e migliorando il rapporto segnale-rumore (SNR) del 30%, evitando al contempo la necessità di materiali PCB RF ad alto costo.

Design leggero: integra un front-end RF 4T4R, un acceleratore di elaborazione radar e un'interfaccia Ethernet da 1 Gbps, riducendo il fattore di forma del 40% e consentendo un'implementazione flessibile in spazi ristretti come specchietti retrovisori, paraurti e portiere delle auto.

Sicurezza funzionale: supporta la conformità ASIL B, con un modulo di sicurezza hardware integrato per soddisfare i requisiti di affidabilità e sicurezza informatica di livello automobilistico.

3. Vantaggi chiave

Semplificazione del sistema: i sensori satellitari non richiedono processori complessi, riducendo i costi del 30% e il consumo energetico del 50%, offrendo allo stesso tempo una maggiore flessibilità nell'installazione e nell'implementazione.

Percezione precisa: l'elaborazione centralizzata dei dati multi-radar elimina gli errori e i conflitti di dati associati all'elaborazione dei bordi indipendente, migliorando la precisione della fusione delle nuvole di punti del 100%.

Potenza di calcolo efficiente: l’allocazione centralizzata della potenza di calcolo supporta algoritmi AI complessi (come la classificazione degli oggetti basata sul deep learning e la modellazione dinamica delle scene), con algoritmi in grado di aggiornamenti OTA continui.

Compatibilità architettonica: si allinea perfettamente con la tendenza verso architetture EE automobilistiche centralizzate, ottenendo “alleggerimento dei sensori, percezione intelligente e centralizzazione del sistema”.

4. Scenari applicativi

Guida autonoma di livello 3 con percezione a 360° senza punti ciechi, che copre tutti gli scenari, comprese le viste anteriori a lungo raggio, laterali a medio raggio e posteriori a corto raggio;

Scenari urbani complessi come parcheggi automatizzati, parcheggiatori, navigazione su strade strette ed evitamento di ostacoli a bassa velocità;

Soluzioni centralizzate di controllo del dominio che utilizzano la fusione multisensore (radar + telecamera + LiDAR).

IV. Principali vantaggi competitivi della soluzione radar automobilistica full-stack di TI

Copertura end-to-end: dal front-end RF (AWR2188/AWR2544), processori dedicati (AM2732R) e SoC ad alte prestazioni (TDA5) alla gestione dell'alimentazione, interfacce, progetti di riferimento e algoritmi software, fornendo una soluzione unica.

Flessibilità architetturale: supporta contemporaneamente radar edge autonomi, radar in streaming satellitare e architetture ibride, soddisfacendo tutti i livelli di veicoli, dal L2 entry-level al L4 di fascia alta, riducendo così i costi e i cicli di sviluppo per i produttori automobilistici.

Equilibrio prestazioni-costi: grazie all'elevata integrazione a chip singolo, alla scalabilità a cascata e al packaging LOP ottimizzato, TI controlla efficacemente i costi della distinta base consentendo al tempo stesso l'imaging 4D e le architetture satellitari, accelerando così la produzione di massa di radar 4D.

Sicurezza e conformità: l'intera gamma di prodotti è conforme agli standard di sicurezza funzionale AEC-Q100 e ASIL B/D e soddisfa gli standard globali di sicurezza automobilistica come NCAP e UN R79.

V. Riepilogo

Le soluzioni radar automobilistiche di TI ampliano i confini dell'accuratezza della percezione con il radar per immagini 4D, creano un hub di elaborazione centrale attraverso ECU di elaborazione radar e definiscono architetture di sistema di prossima generazione con radar satellitari e in streaming, creando così una barriera tecnologica completa che abbraccia hardware, software e architettura. Man mano che la guida autonoma si evolve a livelli più alti, le soluzioni radar di TI stanno diventando la scelta principale per i produttori automobilistici globali che cercano una percezione intelligente in tutte le condizioni atmosferiche, ad alta precisione, altamente affidabile e a basso costo, accelerando la transizione dall’assistenza alla guida alla guida completamente autonoma.