med mere end 1 million årlige trafikdræbte på verdensplan er sikkerhed blevet et centralt fokus for hele bilindustrien. I Europa tilskynder det nye Bilvurderingsprogram (NCAP) OEM ‘ er til at vedtage avancerede førerassistentsystemer (ADAS) i alle nye biler ved at implementere strenge sikkerhedskrav.

mange applikationer er opstået for at understøtte nul-ulykkesmålet. En af de første var adaptiv fartpilot (ACC) efterfulgt af automatisk nødbremsning (AEB) foran på bilen, blind-spot detection (BSD) og lane-change assist (LCA) bagpå og køretøjsudgangsassistent (VEA) og advarsel før nedbrud (PCV) ved siden.

fra og med 2018 vil AEB være et krav i Europa for, at nye biler skal nå den maksimale rating for at beskytte sårbare trafikanter som fodgængere og cyklister. Den samme tendens forekommer i USA med 20 OEM ‘ er forpligtet til at gøre AEB systems standardudstyr i enhver ny bil inden 2022.

de fleste OEM ‘ er ser også længere frem med fuldt autonome biler, der skubber grænserne med hensyn til sikkerhedsløftet. Denne tilgang til” mobilitet som en service ” som et alternativ til den traditionelle bilforretningsmodel dukker mest op i mellemstore byer. Virksomheder som Google og Uber arbejder allerede på fuldautomatiske robotbiler, der er målrettet mod dette marked.

Sensor Collective

for alle disse applikationer er sensing teknologi af stor betydning for at muliggøre en 360-grader. sikkerhed kokon omkring bilen. Sensorer skal muliggøre detektion og klassificering af genstande i alle vejrforhold eller lysforhold, og indgange skal være ultra-pålidelige for at sikre sikkerhedskritisk funktionalitet. Derfor er både sensorredundans og fusion ønskelig.

kombinerede sensorindgange giver mere nøjagtige og pålidelige oplysninger om bilens omgivelser, så styreenheden kan foretage forebyggende eller korrigerende handlinger med for eksempel advarsel og haptisk feedback eller nødbremsning og styring. Disse sensorer omfatter radar, kameraer, LiDAR og ultralyd. Hver bringer deres særlige styrker og begrænsninger til bordet.

på radaren

Millimeter-bølge radar har været ansat i mere end et årti i bilindustrien til avancerede biler, dog mere for at sikre komfort og dermed med begrænset volumen. Med det nylige skarpere fokus på sikkerhed er markedspotentialet for ADAS også blevet udvidet til mellemstore biler. En analyse af nuværende OEM’ er ‘ ADAS afslører, at millimeterbølgeradarer er velovervejede og ansat af mange mærker-71% for AEB og 85% for BSD. Dette peger på et samlet millimeterbølgeradarmodulmarked på $2.2 milliarder (USA) i 2016.

efter en national Motorvejstrafiksikkerhedsadministration (NHTSA) anbefaling i USA, var Toyota først at meddele sidste år, at det vil udstyre 80% af sine biler med et AEB-system i 2018. Vi kan forvente, at andre OEM ‘ er følger ved at anvende langdistanceradar til denne opgave.

de andre Adas – brugssager til overvågning af bag-og sidebiler, såsom BSD, LCA og PCV, vil bidrage til kort-og mellemdistanceradarmarkedsvækst. Yderligere applikationer som betjent-parkeringsassistent og implementering af autonome køretøjsniveauer 4 og 5 vil naturligvis bidrage til denne vækst. Det samlede marked for millimeterbølgeradarmodul forventes at nå 7,5 milliarder dollars (USA) i 2022.radarmarkedet understøttes af en komplet forsyningskæde med et stort Tier1-tilbud i Europa, USA, Japan og Kina, hvor bilvæksten er højest i øjeblikket. Store virksomheder som Robert Bosch, Continental, Autoliv, Hella og denso leverer alle radarmoduler. Flere generationer af produkter er blevet udviklet gennem årene. For eksempel er Continental i sin femte generation af langdistanceradar, der kommer i produktion i 2019. I dag er omkring 50 aktive produktreferencer kommercielt tilgængelige på markedet.

tilpasset frekvensen

på den tekniske side er langtrækkende applikationer baseret på den verdensomspændende vedtagne 77-GHS-frekvens. Men for korte og mellemstore produkter er der mere mangfoldighed med moduler drevet på 24, 77 og endda 79 GG. Indtil videre har 24 GTS været mere almindeligt for applikationer med kort rækkevidde, men 79 GTS vinder trækkraft.

79-frekvensen kombinerer en bedre formfaktor med 3 gange mindre antenner og drager fordel af et bredt frekvensbånd på 4 gange (77 til 81 gange). Dette åbner mulighed for højopløsningsradar, som er kritisk for autonome biler. Tværtimod 24-GTS drift i ultrabredbånd (21,65 til 26.65 GTS) vil blive forbudt i Europa fra 2022, hvilket begrænser brugen af 24 GTS til ISM smalbånd (24,05 til 24,25 GTS).radarudvikling med høj opløsning er i øjeblikket et varmt emne for applikationer med kort rækkevidde, ligesom 79-Radar. Forskningscentre som IMEC i Belgien har fokuseret på det i et par år nu, og et betydeligt antal startups oprettet i løbet af de sidste to år har målrettet højopløsningsradar med 79-løsningen. Selv store virksomheder som Continental har tilbudt denne løsning som en mulighed siden midten af 2017. Desuden har OEM ‘ er prøveudtaget 79-system prototyper til hjørneradar; kvalifikationsfasen skal afslutte inden 2020. Vi forventer således, at 79-GHS-radarmarkedet vil nå 2 milliarder dollars (USA) inden 2022.

udnyttelse af forskellige materialer til Radarchips

for at opbygge disse moduler leverer halvlederfirmaer højtydende millimeterbølge-chipsæt på både 24 g og 77 g. Det er værd at bemærke, at de seneste 77-GHS-chips kan understøtte 79-GHS-operationer.historisk set bruger spillere som Infineon, UMS og STMicroelectronics hovedsageligt silicon-germanium (SiGe) teknologi til begge frekvensbånd og en lille mængde galliumarsenid (GaAs). Sammen deler de det meste af chipmarkedet efter værdi, anslået til $ 165 millioner (USA) i 2016 og forventes at vokse til $570 millioner (USA) i 2022.

Electronicdesign com—sider Electronicdesign com—filer Yole Auto Fig3″>

når vi ser på materialeomkostningsfordelingen for det nyeste radarsystem fra Continental, for eksempel er den største omkostningskomponent-30% – RF-chipsættet. Dette repræsenterer en enorm markedsmulighed for halvledervirksomheder som f.eks.

Med et intenst pres på halvlederindustrien for at integrere flere funktioner på chippen forventes teknologiblandingen at ændre sig. Medio 2017 vil det sandsynligvis ændre teknologilandskabet meget hurtigt med en ny millimeterbølgesensorportefølje udviklet på standard in-house RF-komplementær CMOS-teknologi. Det muliggør et højt integrationsniveau på chipniveauet fra radarforenden til den digitale signalbehandling.

ud over en bedre formfaktor giver teknologien mulighed for højere beregningsevne. Det muliggør mere kanalskalering med reducerede interconnect-tab på tavlen og til et samlet lavere strømforbrug og lavere systemomkostninger. Ved at Cascade op til fire af disse chips er det muligt at nå en vinkelopløsning på 1,6 liter.

denne integrationstendens baner vejen for højopløsningsradar. Det er også prototyping integrerede chipløsninger både på SiGe og RF CMOS teknologier.

et andet tegn på radar marked trækkraft er placeringen af silicium støberier såsom GLOBALFOUNDRIES, som nu er rettet mod masseproduktion af radar applikationer til autonome biler, med deres avancerede RF CMOS noder. Selvom det altid giver mening at nedskalere den digitale del af komponenten, er det ikke nødvendigvis tilfældet for millimeterbølge passive komponenter, som ikke kan krympe så meget.

med hensyn til omkostninger giver brugen af CMOS i stedet for SiGe mening til applikationer med kort rækkevidde som blind-spot-detektion. I dette tilfælde kunne all-in-one-systemer tilbyde en 79-GTS-løsning, der erstatter det fremtidige forbudte 24-GTS-bånd til en lavere pris. Men for høje intervaller ville avancerede rfcmos-noder have svært ved at konkurrere med SiGe-teknologien.

konklusion

bilradarmarkedet har aldrig været så dynamisk, da vi går ind i en spændende æra med teknologisk innovation. Nye muligheder for radar dukker stadig op med, for eksempel, overvågningssystemer til vitale tegn, chassis-til-jord-overvågning, og håndfri bagagerumsåbning. Industrien forestiller sig nu radarafbildning som en mulighed. Der er ingen tvivl om, at denne teknologi vil være nøglen i autonome og robotbiler.

stadig, spørgsmål dvæle. Hvordan vil teknologien se ud? En kanal skalering race? En kombination af bred båndbredde med en ny modulationsordning? En syntetisk blænde tilgang? Hvordan bliver radar integreret med kameraer og LiDAR? Hvilke roller og funktioner vil de hver for sig tjene? Yole Group Of Companies planlægger at have disse spørgsmål på sin radar.Dr. St. Larpphane Elisabeth og C. Larpric Malakin er analytikere hos Yole D.

Electronicdesign com Sites Electronicdesign com filer Link kilde Esb Søger dele Rev Caps 0