Das neue 4D-Radarsystem kann Verkehrssituationen in bis zu 300 m Entfernung vorausberechnen und Gefahren wie Schlaglöcher frühzeitig melden.

Bild: Continental

Radartechnik für Fahrzeuge Erstes serienreifes 4D-Radar für autonomes Fahren entwickelt

01.10.2020

Xilinx und Continental haben das erste fertigungsreife 4D-Imaging-Radar für die Automobilindustrie geschaffen. Mit dem neuen System, das komplexe Verkehrssituationen vorausberechnet, sollen sich autonome Fahrfunktionen bis Ebene 5 umsetzen lassen.

Xilinx unterstützt das neue Advanced-Radar-Sensorsystem 540 von Continental mit seiner Plattform Zynq UltraScale+ MPSoC. Das daraus entstehende 4D-Radarsystem ARS540 ermöglicht neu produzierten Fahrzeugen nun Funktionalitäten entsprechend SAE J3016 Level 2 und ebnet den Weg für autonome Fahrsysteme der Ebene 5.

Das Radar bestimmt den Ort eines Objekts in Bezug auf Reichweite, Azimut, Höhe und relativer Geschwindigkeit, um detaillierte Informationen über die Fahrzeugumgebung zu liefern. Bisherige Kfz-Radarsysteme konnten diese Informationen nicht bereitstellen, da sie nur Geschwindigkeit und Azimut erfassen.

Komplexe Verkehrsszenarien und Gefahren erkennen

Das ARS540 besitzt eine Reichweite von 300 m und ein Sichtfeld von ±60 Grad. Das ermöglicht Vorhersagen während der Fahrt, die durch mehrere Hypothesen gestützt werden.

Auf diese Weise lassen sich komplexe Verkehrsfluss-Szenarien bewältigen, beispielsweise die Detektion von Staus unter Brücken. Zusätzlich erkennt das System durch die hohe horizontale und vertikale Auflösung potenziell gefährliche Objekte auf der Fahrbahn und reagiert entsprechend.

„Die Zynq-UltraScale+-MPSoC-Plattform bietet die hohe Leistung und die fortschrittlichen DSP-Fähigkeiten, die wir zur Realisierung des ARS540 benötigen“, erklärt Norbert Hammerschmidt, Leiter Radar-Programm-Management bei Continental. Hinzu komme eine Adaptierbarkeit sowie breite Auswahl an Netzwerk-Schnittstellen, die ein großes Spektrum an Antennendaten verarbeiten können.

Konkret erlaubt die Plattform Continentals 4D-Imaging-Radar, systemneutral mit der jeweils vorliegenden Sensor-Plattform-Konfiguration zu arbeiten und sich der vom OEM vorgegebenen Spezifikation anzupassen. Die Parallelverarbeitung in der programmierbaren Logik des Bausteins soll dabei eine optimale Performance erzielen und vollständig unabhängige, jedoch simultane Verarbeitungs-Pipelines ermöglichen.

Diese Pipelines sind entscheidend für die 4D-Sensoreigenschaften des ARS540. Die zahlreichen DSP-Slices zur digitalen Signalverarbeitung sorgen darüber hinaus für eine Hardware-Beschleunigung von Radar-Sensor-Eingangssignalen in Echtzeit.

Darum sind 4D-Systeme für autonomes Fahren wichtig

Cédric Malaquin, Technologie- und Marktanalyst für HF-Bausteine und -Technologien bei Yole Dévelopement, fasst die Bedeutung von 4D-Radarsystemen für autonome Fahrzeuge zusammen: „4D-Imaging-Radar bietet größere Reichweiten und Sichtfelder mit besserer Wahrnehmung und ist eine wichtige Sensortechnologie zur Entwicklung von Systemen im Bereich Level 2 bis Level 5. Wir erwarten, dass 4D-Imaging-Radar zunächst in Premiumfahrzeugen und Robotaxis eingesetzt wird. Daraus könnte ein Markt von 550 Millionen US-Dollar entstehen, mit einer mittleren jährlichen Anstiegsrate von 124 Prozent zwischen 2020 und 2025.“

Und Hammerschmidt verrät, wie es nun mit dem Radarsystem weitergeht: „Continental hat kürzlich mehrere Designs bei führenden OEMs in Europa und den USA gewonnen und steht weltweit mit weiteren OEMs in Verhandlungen über das ARS540-System. Wir sind sehr stolz darauf, dass wir unsere lange Partnerschaft mit Xilinx fortsetzen können, um den Markt mit einer Technologie zu bedienen, die das Potenzial hat, Leben zu retten.“

Bildergalerie

  • Das 4D-Imaging-Radar ARS540 soll autonomen Fahrsystemen den Weg bis zur Stufe 5 ebnen.

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  • „Continental hat kürzlich mehrere Designs bei führenden OEMs in Europa und den USA gewonnen und steht weltweit mit weiteren OEMs in Verhandlungen über das ARS540-System“, wie Norbert Hammerschmidt, Leiter Radar-Programm-Management bei Continental, berichtet.

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