اشترك في القنوات:
AutomotiveRu - أخبار صناعة السيارات والأجهزة وعلم النفس
الدافعTeslaHackers - مجتمع من قراصنة Tesla الروسيين ، والتدريب على التأجير والانجراف على Tesla
من 2018 إلى 2022 ، سيتم تثبيت 375 مليون رادار على السيارات الجديدة. ما المشاكل التي يمكن أن تنشأ مع هذه الأنظمة؟
الآن بعد أن تتطلب برامج تقييم السيارات الجديدة الإقليمية (NCAP) ميزات التحكم التكيفي في ثبات السرعة (ACC) والكبح في حالات الطوارئ (AEB) لإعطاء تصنيفات السلامة من فئة الخمس نجوم ، فإن NXP Semiconductors تحث صناعة السيارات على تولي أنظمة الرادار.
مجسات السيارة
لتسريع دمج الرادارات في ADAS الحديثة ، يوم الثلاثاء (2 أكتوبر) ، أصدر NXP حلاً يجمع بين معالجات S32R وجهاز الإرسال والاستقبال RF والهوائي على منصة مرجعية جديدة. وقال NXP ، الذي تم تطويره بالشراكة مع Colorado Engineering ، إنه يلبي "الوظائف الصارمة للأداء ومتطلبات الأداء والأمن".
تم تصميم النظام الجديد لتبديد أسطورة "تعقيد" الرادارات ، والتي تتطلب عادة مصنعي المعدات الأصلية الكبيرة للسيارات لضبط الهوائي والتصميمات التناظرية. تأمل NXP أن يكون نظام رادار السيارات "غير القياسي" لديها قادرًا على خدمة صانعي السيارات الصينيين الذين ما زالوا بحاجة إلى بضع سنوات للحاق بسوق السيارات في بقية العالم.
أخبرنا كمال خوري ، نائب الرئيس والمدير العام لشركة ADAS في NXP ، في مقابلة هاتفية أجرتها EE Times مؤخرًا: "أصبح الرادار جهاز الاستشعار الأكثر تفضيلاً" لـ ACC و AEB. وأوضح أن "الكاميرات لا يمكنها قياس السرعة مثل الرادارات". "بفضل انعكاس الإشارات ، يمكن للرادارات الرؤية حول الزوايا. من ناحية أخرى ، فإن الأغطية التي لا تستخدم الأجزاء المتحركة لا تزال باهظة الثمن ".
ومع ذلك ، من المعروف جيدًا أن الرادار التقليدي يفتقر إلى الدقة ولا يمكنه التمييز بين الأشياء القريبة. ما هو أكثر من ذلك ، أن الرادارات سيئة السمعة بسبب وجود نتائج إيجابية خاطئة وعدم معالجة المعلومات بسرعة كافية لتكون مفيدة على الطريق السريع.
وأوضح خوري أن NXP لا يعتقد أن الرادارات ستحل محل الكاميرات. قال خوري: "إن الجمع بين الكاميرات ورادارات الصور يوفر تكرارًا ، مما يجعل السيارات أكثر أمانًا".
تحليل حل رادار جديد
إذن ما الذي ينطوي عليه حل NXP الجديد؟
يجمع التصميم المرجعي ، الملقب بـ RDK-S32R274 ، بين معالج NXP S32R27 وجهاز الإرسال والاستقبال TEF810x CMOS و FS8410 IC لإدارة الطاقة ومجموعة تطوير برامج الرادار. أضاف NXP وحدات توسيع ووحدات هوائي يمكن تحسينها لإنشاء منصة تطوير مخصصة لتطبيقات عميل محددة.
يعتمد حل الرادار على مجموعة من المعالجات قابلة للتطوير استنادًا إلى Power Architecture - S32R27 و S32R37 ، التي وصفها خوري بأنها "الرقائق الأولى المصممة لمعالجة خوارزميات الرادار".
مخطط S32R NXP
وفقًا لروجر كين ، مدير الرادار في ADAS لمعالجات السيارات الدقيقة ، يتم تنفيذ معالجة IP في رادارات NXP على معالجاتها الخاصة ، بالإضافة إلى برامج السيارات من أجل ACC و AEB. تعتبر وحدات الألواح والهوائي المصممة لحلول الرادار الخاصة بالشركة "موثوقة لأنظمة السيارات المعتمدة".
وأوضح كين أنه باستخدام رادار SDK للسيارات NXP ، يمكن للمطورين الذين اعتادوا على تكوين معالجات رادار IP الخاصة بهم لأجهزة معينة أن يستخدموا الآن ميزات نظام رادار NXP.
تم تصميم الحل المستند إلى S32R27 للتطبيقات المتقدمة مثل ACC و AEB. S32R37 ، بقدرة معالجة أقل من S32R27 ، متوافق مع شفرة المصدر ومُحسَّن لعمليات مثل الكشف عن البقع العمياء.
تكلفة إصدار S32R27 هي 14-17 دولارًا (السعر مع شراء 1000 وحدة). تكلفة الحل على أساس S32R37 هي 10-12 دولارًا.
المنافسة في السوق
NXP ليس وحده في دمج رادارات المركبات. يعتبر Ian Riches ، المدير التنفيذي لممارسة السيارات العالمية في Strategy Analytics ، NXP و Infineon من بين الشركات الرائدة في رادار السيارات.
وفي الوقت نفسه ، بدأت شركة Texas Instruments ، التي دخلت مؤخرًا سوق الرادار ، في اللحاق بالسوق منذ عام 2017 مع إدخال رقائق الرادار المليمترية المبنية على تقنية CMOS RF القياسية الخاصة بها. أخبرتنا TI أن رقائق الرادار الخاصة بها توفر "دقة دقة أقل من 5 سم ، ونطاق كشف يصل إلى مئات الأمتار ، وسرعة تصل إلى 300 كم / ساعة". العامل الأكثر أهمية الذي يميز TI هو أن الرقاقة تجمع بين تقنية mmWave ورادار الموجة 76-81 GHz ، ووحدة التحكم الدقيقة (MCU) ، ومعالج الإشارات الرقمية (DSP) على شريحة واحدة.
اختار TI هذا النهج لأن المستويات الأعلى من التضمين يمكن أن تقلل من البصمة واستهلاك الطاقة والتكلفة دون التضحية بالأداء. أخبرنا Cédric Malaquin ، محلل سوق RF وشركة التكنولوجيا في Yole Développement أنه في حين أن NXP اتخذ الخطوة الأولى من خلال تطوير جهاز الإرسال والاستقبال RF-CMOS RF ، فإن TI ذهبت إلى أبعد من ذلك من خلال دمج DSP في رقاقة الرادار الخاص بك. يدعي Malakin أن تكامل DSP يسمح لـ TI بتقليل بصمة الرادار بنسبة 60٪ تقريبًا. DSP هو مفتاح "سلسلة معالجة الإشارات لاكتشاف وتصنيف الأشياء".
ومع ذلك ، دافع NXP عن حل الشركة ثنائي الشريحة (رقاقة الرادار + المعالج الدقيق) ، مشددًا على أن هذا النهج يوفر للعملاء قابلية أكبر ومرونة أكبر لتكامل الرادار.
NXP Radar Solution:
قال جانب هوائي NXP Kin ما يلي: "فكر في العمل عند 43 درجة مئوية في أريزونا". وذكر أيضًا أن وضع رقائق جهاز الإرسال والاستقبال بعيدًا عن المعالج الدقيق ، على سبيل المثال ، يسهل إدارة الظروف الحرارية عند تثبيت الرادارات في مصدات.
حل رادار NXP: جانب المعالج
وأضاف كين أيضًا أن نهج NXP في استخدام المعالجات المصممة خصيصًا لمعالجة رادار IP قد أدى إلى زيادة الأداء لكل وات لحلول الرادار. وتحت ضغط على المؤشر المعياري المستخدم لتحليل الأداء لكل واط ، قالت NXP إنها تجمع المعلومات "من البيانات المفتوحة" و "اجتماعات العملاء السرية". لكن كين أضاف: "بينما حققنا أفضل أداء لكل واط رأيناه على الإطلاق ، إلا أننا رسخنا متطلبات الصناعة الأوسع للاختبار من طرف ثالث."
عندما طُلب منه مقارنة شرائح TI بحلول NXP ، أشار Riches of Strategy Analytics إلى أنه "في الواقع ، يمكن لنهج TI أن يقدم تكلفة أقل ، ولكن في الوقت نفسه أقل مرونة قليلاً".
توقعات السوق
إن موردي الرادار وشركات أبحاث السوق متفائلون بشأن الطلب المتزايد على رادارات المركبات.
تتطلب تطبيقات الرادار المختلفة العديد من وحدات الرادار المختلفة. أخبرنا NXP أنه "عادةً ما يتم استخدام وحدتي رادار للكشف عن النقاط العمياء في الزوايا الخلفية للسيارة. في التطبيقات الأكثر تقدمًا (مثل الكشف عن حركة المرور المتقاطعة) ، يلزم وجود وحدتي رادار إضافيتين للأركان الأمامية للسيارة. "
يدعي NXP أنه في تطبيقات الرادار بعيدة المدى ، عادة ما يتم تثبيت وحدة واحدة في مكان ما في المصد الأمامي.
تتوقع شركة Strategy Analytics أنه سيتم تركيب 375 مليون رادار على سيارات الركاب الجديدة من 2018 إلى 2022. يعتقد ريتش أنه سيتم تركيب 107 مليون رادار في عام 2022.
تقديرات NXP في سوق الرادار حسب مجال التطبيق
وفقًا لتقديرات NXP ، في عام 2022 ، سيتم تسليم 109.2 مليون وحدة من الرادارات - من الزاوية الزاوية إلى التكنولوجيا عالية الزاوية والنماذج طويلة المدى / متوسطة المدى ، بما في ذلك الرادارات الأمامية / الخلفية ، مما أدى إلى إدخال الرادارات في 50٪ من جميع السيارات الجديدة.
صور بناء الرادارات
الاتجاه الأحدث بين حلول الرادار الجديدة هو كيف يمكن لأنظمة الرادار الأكثر كفاءة أن تولد "صورة" عالية الدقة يمكن استخدامها لتحديد الموقع وتحديد / تصنيف الكائنات في مجال الرؤية. وفقًا لـ Riches 'Riches ، "لا تمتلك رادارات اليوم المستخدمة في المركبات الدقة المطلوبة لإنشاء صورة صحيحة مع مجال رؤية كافٍ."
لا يمكن تحقيق هذا الهدف إلا بمساعدة رقائق الرادار. وأوضح ريتشيس أن "تصميم الهوائي مهم جدًا ، وهذا أحد الأسباب التي تجعلنا نشهد حصول الشركات الناشئة مثل Metawave على تمويل من شركات مثل Infineon و Denso و Toyota AI Ventures و Hyundai Motor Company و Asahi Glass (وغيرها)."
خطر الرادار
إن فوائد تكنولوجيا الرادار معروفة جيداً ، وخاصة قدرتها على العمل في جميع الظروف الجوية. يعتقد خبراء السيارات أن الرادارات يمكنها العمل مع مستشعرات رؤية الكمبيوتر وتشكيل مجموعة للكشف عن المواقف الحرجة في المركبات الآلية للغاية.
وأوضح ثروات استراتيجية التحليلات:
في الواقع ، تعمل بأطوال موجية مختلفة جدًا. تستخدم الكاميرات (من الواضح) الضوء المرئي وبالتالي يكون أداؤها أسوأ في الظلام أو في ظروف الإضاءة شديدة التباين (مثل عند الخروج من النفق) أو في الأمطار الغزيرة / الثلوج. تُصدر Lidars الضوء خارج الطيف المرئي الطبيعي ، ولكن لديها أكبر مشاكلها في ضوء الشمس الساطع ، مما يمنح النظام نسبة إشارة إلى ضوضاء أقل. كما أن تقنية الليدار عالية الدقة مكلفة حاليًا وأقل نضجًا في صناعة السيارات من الكاميرات أو الرادارات.
بدوره ، أشار إلى أن الرادارات "محصنة ضد ظروف الإضاءة ، في حين أنها تتمتع باختراق جيد أثناء المطر أو الثلج".
ومع ذلك ، فإن الرادار ليس هو الحل النهائي. قال ريتشز إن العيب الرئيسي للرادار اليوم هو دقته المنخفضة: "إنه يعرف كيف يقول أن الكائن موجود ، لكنه لن يكون قادرًا على التعرف على هذا الكائن" ،
ببساطة ، قد لا تكون تقنية الرادار مناسبة من أجل "اتخاذ قرار مستنير ما إذا كان سيواصل القيادة (على سبيل المثال ، تم العثور على لافتة شارع علوية) أو لتطبيق كبح الطوارئ (يتم إيقاف محرك إطفاء في الممر أمامك). "
كل هذا يفسر لماذا تتجاهل رادارات السيارات الحديثة وتتجاهل في بعض الأحيان الأشياء الثابتة. وشكا ريتش من أن "الرادار لا يمكنه تحديد ما إذا كان الشيء شيء لا تريد الاصطدام به.
في الواقع ، فإن كتيبات المالك مليئة بالتحذيرات للسائقين الذين تم تجهيز سياراتهم بالرادارات. أعطت الثروات عدة أمثلة.
النص التالي مأخوذ من دليل سكودا سوبيرب (الذي يستخدم ACCs القائمة على الرادار):
"ACC لا تستجيب عند الاقتراب من العوائق الثابتة ، مثل الاختناقات المرورية أو المركبات التالفة أو الوقوف عند إشارات المرور." (صفحة 236)
دليل مالك فولفو يحتوي XC90 على تحذيرات مماثلة:
"يعمل تنبيه المسافة بسرعات أعلى من 30 كم / ساعة (20 ميل / ساعة) ويستجيب فقط للمركبات أمامك في نفس اتجاه سيارتك. لم يتم توفير معلومات المسافة للمركبات القادمة أو التي تتحرك ببطء أو الثابتة. " (الصفحة 289)
"لا يقوم نظام Pilot Assist بالفرملة أمام الأشخاص أو الحيوانات أو الأشياء أو المركبات الصغيرة (مثل الدراجات والدراجات النارية) أو المقطورات المنخفضة أو المركبات القادمة أو البطيئة أو الثابتة". (
ص 310) يلخصه ريتش: "ستجد نصًا مشابهًا في العديد من الكتيبات الأخرى من العديد من العلامات التجارية الأخرى. الغرض من الرادارات عالية الدقة هو إصلاح هذه المشكلة ".
اشترك في القنوات:
@TeslaHackers — Tesla-, Tesla
@AutomotiveRu — ,
: