Radar ô tô được mô tả là một trong những bổ sung quan trọng nhất cho phương tiện trong hai thập kỷ qua. Ở dạng 3D, đo khoảng cách và vận tốc góc phương vị (góc ngang), radar được sử dụng trong hệ thống điều khiển hành trình và phanh khẩn cấp tự động trong các hệ thống hỗ trợ người lái tiên tiến (ADAS). Khi các phương tiện Cấp độ An toàn 3 gia nhập thị trường, radar đã phát triển lên 4D, đo hướng độ cao để phát hiện độ cao của vật thể so với mặt đất nhằm xác định xem đó là vỉa hè hay người đi bộ.
Tiến sĩ James Jeffs, nhà phân tích công nghệ cao cấp tại IDTechEx cho biết: “Radar hình ảnh phải có đủ độ phân giải để phân biệt các chướng ngại vật nhỏ ở khoảng cách xa, chẳng hạn như một người trên đường ở khoảng cách 100m”. “Giả sử người đó cao 5-6ft, thì cần có độ phân giải khoảng 1° để tách người đó ra khỏi đường. Trong trường hợp này, hệ thống sẽ có đủ thời gian để kích hoạt phanh và dừng xe, tránh va chạm, ngay cả ở tốc độ đường cao tốc,” ông nói.
NXP Semiconductors đã công bố phần mở rộng cho dòng SoC một chip radar cmos RF 28nm tại CES ở Las Vegas. SAF86xx hỗ trợ nhiều đầu ra cảm biến, bao gồm dữ liệu đối tượng, đám mây điểm hoặc cấp độ FFT phạm vi cho các cảm biến thông minh trong kiến trúc ngày nay và cảm biến phát trực tuyến trong các kiến trúc phân tán trong tương lai.
Nó nhắm đến kiến trúc phương tiện được xác định bằng phần mềm cho ADAS thay vì các cảm biến riêng lẻ và hỗ trợ các tính năng tiện nghi nâng cao SAE Cấp 2 và Cấp 3 như vận hành thí điểm hybrid, đỗ xe tự động và vận hành thí điểm trong đô thị.
NXP đã hợp tác với công ty khởi nghiệp phần mềm radar ô tô Zendar để phát triển hệ thống radar có độ phân giải cao cho các ứng dụng ô tô dựa trên công nghệ Radar khẩu độ phân tán (DAR). Điều này giúp tăng cường độ phân giải của hệ thống radar và loại bỏ sự cần thiết của hàng nghìn kênh ăng-ten bằng cách kết hợp thông tin từ nhiều cảm biến radar của xe để tạo ra một ăng-ten lớn hơn. Kết quả là độ phân giải góc cao dưới 0,5° cho hiệu suất giống như lidar khi lập bản đồ một khu vực. Cảm biến radar thông thường hoạt động trong khoảng từ 2° đến 4°.
Các giải pháp DAR sẽ dựa trên nền tảng bộ xử lý radar S32R của NXP và SoC RFCMOS SAF8x. Ngoài radar tiêu chuẩn đơn giản hóa với độ phức tạp nhiệt giảm, dấu chân DAR nhỏ hơn radar thông thường.
Trình mô phỏng mục tiêu radar
Để xác minh SAF86xx, NXP đã hợp tác với Rohde & Schwarz bằng cách sử dụng trình mô phỏng mục tiêu radar của họ.
Hai công ty đã tiến hành thử nghiệm để xác minh thiết kế tham chiếu sử dụng máy tạo tiếng vang radar ô tô R&S ISG800 với ăng-ten R&S QAT100 mmW ở mặt trước để mô phỏng vật thể ở khoảng cách ngắn, hiệu suất RF và xử lý tín hiệu.
Thiết kế tham chiếu cảm biến radar có thể được sử dụng cho các ứng dụng radar tầm ngắn, trung bình và tầm xa đáp ứng các yêu cầu an toàn của Chương trình Đánh giá Ô tô Mới cũng như các chức năng tiện nghi L2 và L3.
Hệ thống thử nghiệm mô tả đặc điểm của các cảm biến radar và khả năng tạo tiếng vang của radar với khoảng cách từ vật thể đến giá trị khe hở không khí của radar được thử nghiệm. Nó phù hợp với toàn bộ vòng đời của radar ô tô, bao gồm phòng thí nghiệm phát triển, các yêu cầu về phần cứng trong vòng lặp, phương tiện trong vòng lặp, xác nhận và ứng dụng sản xuất. Rohde & Schwarz cho biết, nó có khả năng mở rộng và mô phỏng các tình huống lưu lượng truy cập phức tạp nhất cho ADAS.
Hệ thống cảm biến
TI đã trình diễn nhiều công nghệ cảm biến radar mmWave hơn khi giới thiệu chip cảm biến radar AWR2544 mmWave, khẳng định đây là chip cảm biến radar vệ tinh đầu tiên. Đa lõiWare và Imagination cũng đã trình diễn khả năng tính toán GPU trên bộ xử lý TDA4VM của TI, bổ sung thêm khoảng 50 GFLOPS tính toán bổ sung và thể hiện sự cải thiện về hiệu suất của khối lượng công việc phổ biến được sử dụng cho ADAS.
Một sự hợp tác khác là giữa Eyeris, Omnivision và Leopard Imaging. Bộ ba này đã phát triển một thiết kế tham khảo sản xuất cho cảm biến trong cabin. Thuật toán phần mềm AI cảm biến 3D một mắt của Eyeris được tích hợp vào mô-đun máy ảnh màn trập toàn cầu chiếu sáng mặt sau 5MP của Leopard Imaging, sử dụng cảm biến OX05B của Omnivision và bộ xử lý tín hiệu hình ảnh OAX4600.
AI cảm biến 3D một mắt của Eyeris cho phép mọi cảm biến hình ảnh 2D, bao gồm cả cảm biến RGB-IR, cung cấp khả năng cảm biến toàn bộ cabin có độ sâu bao gồm hệ thống giám sát người lái và dữ liệu hệ thống giám sát hành khách. Cảm biến hình ảnh OX05B 5MP RGB-IR của Omnivision và ISP OAX4600 xử lý dữ liệu AI cảm biến 3D một mắt.
Động cơ AI
Một hướng đi cho ngành công nghiệp ô tô là tích hợp AI để cung cấp các tính năng an toàn và bảo mật cho các mẫu xe tự lái. Các nhà sản xuất sẽ tích hợp các ứng dụng xe tự hành để phân biệt các loại xe trên thị trường cạnh tranh. James Hodgson, giám đốc nghiên cứu tại ABI Research, đưa ra lời khuyên rằng các ứng dụng này sẽ phụ thuộc nhiều vào AI, yêu cầu các nền tảng điện toán cung cấp sức mạnh và khả năng tính toán AI hiệu quả.
Ông cho biết: “Số lượng phương tiện tự động hóa cao được vận chuyển mỗi năm dự kiến sẽ tăng trưởng với tốc độ CAGR là 41% từ năm 2024 đến năm 2030, báo hiệu cơ hội tăng trưởng lành mạnh cho các nhà cung cấp SoC không đồng nhất với khả năng tính toán AI mạnh mẽ và hiệu quả”.
AMD đã ra mắt SoC thích ứng Versal AI Edge XA, thiết bị 7nm đầu tiên của công ty đủ tiêu chuẩn dành cho ô tô. Nó được thiết kế để sử dụng như một công cụ AI trong các camera phía trước, giám sát trong cabin, lidar, radar 4D, chế độ quan sát xung quanh, đỗ xe tự động và hệ thống lái tự động. SoC bao gồm một công cụ AI để suy luận AI về dữ liệu để sử dụng trong các cảm biến biên như lidar, radar và camera cũng như trong bộ điều khiển miền tập trung. Các công cụ AI có khả năng phân loại và theo dõi tính năng. Chuỗi này dao động từ 20k-521k LUT và từ 5TOPS-171TOPS.
Các SoC có thể mở rộng có thể được chuyển bằng cách sử dụng các công cụ tương tự như các SoC thích ứng Versal trước đó. Các bản phát hành đầu tiên dự kiến vào đầu năm nay, với nhiều bản phát hành hơn vào cuối năm 2024.
AMD cũng giới thiệu bộ xử lý dòng Ryzm Embedded V2000A để sử dụng trong buồng lái kỹ thuật số, từ bảng điều khiển thông tin giải trí đến cụm kỹ thuật số và màn hình hành khách. Dòng bộ xử lý tự động đủ tiêu chuẩn x86 là câu trả lời của công ty trước những kỳ vọng của người tiêu dùng về trải nghiệm trên xe nhằm mục đích kết nối, giải trí và sử dụng tại nơi làm việc. Nó cho biết bộ xử lý mang lại trải nghiệm giống như PC cho hoạt động giải trí trên xe.
Bộ xử lý AMD Embedded mới nhất này được xây dựng trên công nghệ xử lý 7nm và sử dụng nhân Zen 2 cùng đồ họa Radeon Vega 7. Ngoài đồ họa HD để trình bày buồng lái kỹ thuật số hoặc màn hình hành khách, nó còn cung cấp các tính năng bảo mật và kích hoạt phần mềm ô tô thông qua bộ ảo hóa. Nó hỗ trợ Linux cấp ô tô và Android ô tô.