会社ブログについて TI Automotive レーダー供給: 4Dイメージングレーダー、レーダー処理ECU、衛星/ストリーミングレーダー

TI 車載レーダーの供給:4D イメージング レーダー、レーダー処理 ECU、衛星/ストリーミング レーダー

深セン明佳達電子有限公司電子部品の専門代理店として、広範な調達チャネルと深い調達専門知識に裏打ちされた高品質な供給サービスを提供しています。

供給の利点:

ブランドと認証: 世界的に認められた電子部品の販売代理店として、当社は ISO 9001:2014 品質管理システムおよび ISO 14001:2014 環境管理システム規格の認証を取得しています。

製品範囲と在庫: 200 万 SKU を超える在庫を有する当社の製品ポートフォリオは、マイクロコントローラー (MCU)、フィールド プログラマブル ゲート アレイ (FPGA)、AI チップ、センサー、電源管理 IC をカバーしており、多様な「ワンストップ」調達ニーズに対応します。

品質とチャネル: 当社は正規品のみの供給を保証します。当社は500社を超える世界的に有名な半導体メーカーまたはその認定ルートとパートナーシップを確立し、堅牢で信頼性の高いサプライチェーンシステムを構築し、入荷前に厳格な品質検査を実施しています。

配送とサービス: 当社の豊富な在庫と世界的なサプライチェーン ネットワークを活用し、注文の 90% が 1 ～ 3 日以内に発送されます。緊急のリクエストには 24 時間以内に対応し、72 時間配達のグローバル速達サービスを提供しています。

専門家チーム: 当社の経験豊富な専門家は、製品の販売を支援するだけでなく、部品表 (BOM) の最適化、コンポーネント選択のサポート、小ロットのサンプル供給も提供し、お客様の全体的な調達コストの削減を支援します。

先進的な自動運転とコネクテッドカーの技術進化において、レーダーは、全天候型で非常に堅牢なパフォーマンスを提供する核となる知覚センサーとして、従来の 3D 検出から 4D イメージング、集中処理、分散型衛星アーキテクチャへの包括的なアップグレードが行われています。 TI は、RF フロントエンド、処理チップ、システム アーキテクチャ、リファレンス デザインをカバーするフルスタックの車載レーダー ソリューションにより、世界の自動車メーカーや Tier 1 サプライヤーにとって主流の選択肢となっています。その製品ポートフォリオは、レベル 2+ からレベル 4 の自動運転の認識要件を正確に満たしており、高解像度イメージング、計算の相乗効果、システムの軽量化、安全性コンプライアンスの 4 つの主要な側面にわたって中核的な利点を確立しています。

I. 4D 画像レーダー: シングルチップの高集積、3D 知覚の限界を突破

1. コアテクノロジー: 3D から 4D への認識の飛躍

従来の自動車レーダーは、距離、速度、水平方位角の 3 次元検出のみをサポートしており、垂直方向の分解能は非常に低いです。道路標識と橋と地面の障害物、歩行者と低い物体の区別ができないため、判断ミスや見逃しが起こりやすくなります。 TI の 4D 画像レーダーは、3 次元の基盤にピッチ角 (高さ) の測定次元を追加し、距離、速度、水平角、垂直角で構成される高精度の 4 次元点群を形成します。これにより、ターゲットの輪郭、高さ、空間位置を明確に再構成でき、超小型ターゲット、平行ターゲット、遠方ターゲットの正確な識別が可能になります。

2. 主力製品: AWR2188 シングルチップ 8T8R 4D 画像レーダー トランシーバー

TI の 4D イメージング レーダーのコア コンポーネントである AWR2188 は、8 つの送信および 8 つの受信 (8TX/8RX) 機能をシングル チップ上に統合する世界初の車載グレードのミリ波レーダー チップであり、従来のマルチチップ カスケード ソリューションを完全に変革します。

RF パフォーマンス: 76 ～ 81 GHz 帯域で動作し、4.5 GHz の最大連続線形周波数変調帯域幅をサポートし、範囲分解能は 4 cm 未満です。 TX 出力電力は 13.5 dBm、RX 雑音指数は 10 dB、最大検出範囲は 350 メートルを超え、従来のソリューションと比較して RF 性能が 30% 向上しています。

統合と消費電力: 単一チップに PLL、トランシーバー、ベースバンド、ADC、高精度線形周波数変調エンジンが統合されています。標準的な消費電力はわずか 2.8 W です。 8×8 の高解像度アレイは外部カスケード接続なしで実現できるため、PCB の設置面積、熱管理の複雑さ、システム コストが大幅に削減されます。

カスケード スケーラビリティ: シームレスなマルチチップ カスケードをサポートし、2 つのチップで 16×16、3 つのチップで 24×24、4 つのチップで 32×32 の超大規模仮想アレイを可能にし、超長距離、超高解像度の点群の自動運転の極端な要求を満たします。

主な特長: 3µs の最小周波数ホッピング アイドル時間 (最大検出範囲の拡大) と 266MHz/µs の最大周波数ホッピング スロープ (迅速な高帯域幅測定が可能) をサポートしており、複雑な都市環境、高速道路、雨、霧、雪などの状況を含むあらゆるシナリオに適しています。

3. 応用価値

歩行者、自転車、子供、落下した荷物、低い位置にある障害物を正確に識別し、頭上の道路標識と地上の目標物を区別します。

高ダイナミックレンジ条件下で、平行車両や近距離で密集したターゲットを安定して追跡します。

自動緊急ブレーキ (AEB)、アダプティブ クルーズ コントロール (ACC)、死角検出 (BSD) に関する NCAP や FMVSS などの世界的な安全規制の厳しい要件を満たしています。

II.レーダー処理 ECU: AI とリアルタイム処理を強化する中央知覚脳

1. システムの位置付け: レーダー データ処理の中核ハブ

レーダー処理 ECU は、自動車レーダー システムの計算および意思決定の中核として機能します。フロントエンド センサーから生のデータと前処理されたデータを受信し、FFT 信号処理、ターゲット検出、分類、追跡、点群融合、AI 推論を実行し、ADAS ドメイン コントローラーまたは車両の中央コンピューティング プラットフォームに決定信号を出力する役割を担います。 TI は、専用プロセッサーや SoC から電源管理、インターフェイス、セキュリティ チップに至るまで、スタンドアロン レーダー ECU、ADAS フュージョン ECU、セントラル ドメイン コントローラーの 3 つの主要層をカバーする包括的な ECU ソリューションを提供しています。

2. コア処理チップとソリューション

(1) 専用レーダープロセッサ: AM2732R

C674x DSP と Arm Cortex-R5F コアを統合し、レーダー固有のハードウェア アクセラレータ (HWA) を搭載することで、レンジ/ドップラー/角度 FFT、CFAR 検出、ビームフォーミングなどの基本的な処理タスクを効率的に実行し、メイン プロセッサの負荷を軽減します。

ASIL B 機能安全レベルをサポートし、要求の厳しい自動車環境に適応します。 AWR2243 や AWR2188 などのフロントエンド チップと完全に組み合わせて、低コストで高性能のスタンドアロン レーダー ECU を構築します。

(2) アドバンスト ADAS / セントラル ドメイン コントローラー: TDA5 シリーズ SoC

マルチコア Arm アーキテクチャ + TI C7™ NPU (ニューラル ネットワーク プロセッサ) は、10 TOPS ～ 1,200 TOPS の範囲のスケーラブルなコンピューティング能力を備え、レベル 3 自動運転の認識および意思決定コンピューティング要件を満たします。

レーダー認識処理、マルチセンサー フュージョン (レーダー + カメラ + LiDAR)、AI 推論、車載ゲートウェイおよびディスプレイ制御機能を 1 つのチップに統合し、レーダー点群と視覚データのリアルタイムの融合をサポートし、ターゲットの分類精度を大幅に向上させます。

ASIL D 機能安全に準拠し、ファスト イーサネット、CAN FD、LVDS などの複数のインターフェイスをサポートし、集中型電子/電気アーキテクチャと互換性があります。

3. システムサポートソリューション

電源管理: LP87725-Q1 などの専用 PMIC は、マルチチャネル リニア/スイッチング レギュレーション、負荷スイッチング、および過渡保護を提供し、レーダー チップの幅広い入力電圧要件 (36V、ピーク 42V) を満たします。

インターフェイスと通信: 統合された 1Gbps イーサネットと高速 SerDes インターフェイスは、生の圧縮レーダー データの低遅延伝送をサポートします。統合されたハードウェア セキュリティ モジュール (HSM) により、安全なデータ転送とストレージが保証されます。

リファレンス設計: TIDA-020047 などの 4D イメージング レーダー カスケード リファレンス設計は、顧客の量産開発を加速するための完全なハードウェア回路図、ソフトウェア アルゴリズム、およびテスト データを提供します。

Ⅲ．衛星/ストリーミングレーダー: 分散センシングと集中処理を特徴とするアーキテクチャの革新

1. 技術的定義: エッジ独立システムから衛星連携システムへのアーキテクチャのアップグレード

従来のレーダーはエッジ アーキテクチャを採用しています。各レーダー センサーには、すべてのデータ処理を独立して完了する内蔵プロセッサが組み込まれており、最終的なターゲット結果のみが ECU に出力されます。このアプローチには、分散されたコンピューティング能力、データの冗長性、低い融合精度、高いシステムの複雑さ、アップグレードの難しさなどの欠点があります。

TI 衛星レーダー / ストリーミング レーダーは、次世代の主流アーキテクチャを表します。

衛星センサー: 車体の周囲 (前部、後部、左前部、左後部、右前部、右後部) に分散された軽量レーダー モジュール (衛星ヘッド) は、RF 信号の取得、ADC サンプリング、および基本的な距離 FFT の前処理のみを担当します。複雑なアルゴリズムは実行しません。

ストリーミング送信: 生の ADC データまたは圧縮距離 FFT データは、1Gbps 高速イーサネットを介して中央レーダー処理 ECU またはドメイン コントローラーにリアルタイムでストリーミングされます。

集中処理: 中央 ECU がすべてのデータ融合、角度計算、目標検出、AI 分類、衛星レーダーの追跡を均一に処理し、グローバルな知覚データの共同最適化を実現します。

2. TI コア衛星レーダー製品: AWR2544LOP

パッケージレベルの統合: TI の第 2 世代 LOP (Launch-On-Package) アンテナ技術を利用しており、チップが PCB 導波路を介して 3D アンテナに直接接続され、RF ケーブル損失が排除され、信号対雑音比 (SNR) が 30% 向上すると同時に、高コストの RF PCB 材料の必要性が回避されます。

軽量設計: 4T4R RF フロントエンド、レーダー処理アクセラレータ、1Gbps イーサネット インターフェイスを統合し、フォーム ファクターを 40% 削減し、バックミラー、バンパー、車のドアなどの限られたスペースでの柔軟な導入を可能にします。

機能安全: ASIL B 準拠をサポートし、自動車グレードの信頼性とサイバーセキュリティ要件を満たす組み込みのハードウェア セキュリティ モジュールを備えています。

3. 主な利点

システムの簡素化: 衛星センサーは複雑なプロセッサを必要とせず、コストを 30% 削減し、消費電力を 50% 削減すると同時に、設置と導入の柔軟性を高めます。

正確な認識: マルチレーダーデータの集中処理により、独立したエッジ処理に伴うエラーやデータの競合が排除され、点群融合の精度が 100% 向上します。

効率的なコンピューティング能力: 集中型のコンピューティング能力割り当てにより、継続的な OTA アップグレードが可能なアルゴリズムを備えた複雑な AI アルゴリズム (深層学習ベースのオブジェクト分類や動的シーン モデリングなど) がサポートされます。

アーキテクチャの互換性: 集中型の自動車 EE アーキテクチャの傾向に完全に適合し、「センサーの軽量化、インテリジェントな認識、およびシステムの集中化」を実現します。

4. アプリケーションシナリオ

レベル 3 の自動運転では、死角のない 360 度全周囲の認識が可能で、長距離の前方視界、中距離の側方視界、近距離の後方視界を含むすべてのシナリオをカバーします。

自動駐車、バレーパーキング、狭い道路の移動、低速での障害物回避などの複雑な都市シナリオ。

マルチセンサー フュージョン (レーダー + カメラ + LiDAR) を利用した集中ドメイン制御ソリューション。

IV. TI のフルスタック車載レーダー ソリューションの主要な競争上の利点

エンドツーエンドのカバレッジ: RF フロントエンド (AWR2188/AWR2544)、専用プロセッサー (AM2732R)、高性能 SoC (TDA5) から電源管理、インターフェイス、リファレンス デザイン、ソフトウェア アルゴリズムまで、ワン​​ストップ ソリューションを提供します。

アーキテクチャの柔軟性: スタンドアロンのエッジ レーダー、衛星ストリーミング レーダー、ハイブリッド アーキテクチャを同時にサポートし、エントリーレベルの L2 からハイエンドの L4 までのすべての車両層に対応し、自動車メーカーの開発コストと開発サイクルを削減します。

パフォーマンスとコストのバランス: 高度なシングルチップ統合、カスケード拡張性、最適化された LOP パッケージングを特徴とする TI は、4D イメージングと衛星アーキテクチャを実現しながら BOM コストを効果的に制御し、それによって 4D レーダーの量産を加速します。

安全性とコンプライアンス: 全製品範囲が AEC-Q100 および ASIL B/D 機能安全規格に準拠しており、NCAP や UN R79 などの世界的な自動車安全規格にも適合しています。

V. まとめ

TI の車載レーダー ソリューションは、4D イメージング レーダーで知覚精度の限界を押し広げ、レーダー処理 ECU を通じて中央コンピューティング ハブを確立し、衛星レーダーとストリーミング レーダーで次世代システム アーキテクチャを定義することで、ハードウェア、ソフトウェア、アーキテクチャにまたがるフルスタックの技術障壁を構築します。自動運転がより高いレベルに進化するにつれ、TI のレーダー ソリューションは、全天候型、高精度、高信頼性、低コストのインテリジェントな認識を求める世界的な自動車メーカーにとって中心的な選択肢となり、運転支援から完全自動運転への移行を加速させています。