최신 아키텍처: 오늘날의 환경

자율 차량 센서 아키텍처는 차량의 자율성 레벨 기능에 따라 달라집니다. 자율 작동을 달성하려면 대량의 센서 데이터를 실시간으로 수집하고 처리해야 합니다. 센서가 동기화되면 특수 소프트웨어가 센서 데이터를 사용하여 차량 앞에 세계의 가상 이미지를 구축할 수 있습니다. 이 가상 이미지를 사용하면 ADAS MCU(마이크로컨트롤러)가 올바른 경로를 계산하거나 장애물을 피할 수 있습니다.

레이더는 경로에 있는 물체에 반사된 전파를 방출하여 물체를 감지합니다. 그러면 레이더가 전파 방출과 센서에 의한 감지 사이의 경과 시간을 측정하여 물체의 거리를 계산합니다. 레벨 2 이상의 차량을 위한 일반적인 응용 분야에서 레이더 센서의 조합은 최대 150m의 범위를 지원하는 3~5개의 중거리 레이더 센서와 최대 250m의 범위를 지원하는 단일 장거리 전방 레이더로 구성됩니다.

이러한 각 레이더는 끊임없이 프레임 단위로 레이더 전자 장치 제어 장치에 데이터를 제공하고 있습니다. 그런 다음 OEM 및 Tier 1 제조업체가 개발한 소프트웨어 스택이 서로 다른 프레임을 중앙 클럭에 동기화하는 작업을 수행하므로 처리 오버헤드가 높습니다. 따라서 데이터 수요가 증가함에 따라 중앙 프로세서의 성능, 전력 소비, 크기 및 가격 요구 사항이 증가했습니다.

TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 프로토콜 스택의 물리적 계층(PHY)에서 프레임의 하드웨어 수준 동기화는 중앙 ADAS MCU의 후처리 요구 사항을 획기적으로 줄일 수 있습니다. TI DP83TC817S-Q1 이더넷 PHY 트랜시버는 2개 이상의 레이더에 대해 나노초 내의 시간 및 주파수 도메인 모두의 하드웨어 수준에서 레이더 프레임을 동기화할 수 있습니다. 그림 2은 이러한 개념을 보여줍니다.

ADAS 자율 작동을 위한 하드웨어 동기화를 사용할 때의 장점

OEM은 영역, 도메인 및 하이브리드 아키텍처에서 대규모 시스템의 디지털 백본으로 이더넷을 채택했습니다. 기존 ADAS 아키텍처에서 이더넷은 레이더와 중앙 컴퓨팅 시스템 간의 통신 링크 역할을 합니다. 레이더 서브시스템에 배치되면 이더넷 PHY는 프레임 데이터를 중앙 ADAS 컴퓨터로 전송합니다.

TI의 DP83TC817S-Q1의 고급 기능은 PTP(정밀 시간 프로토콜)를 사용하여 들어오는 중앙 클록의 복구를 지원합니다. 장치의 통합 입력/출력은 레이더 프레임을 트리거하여 여러 레이더 간에 동기화된 레이더 프레임을 제공합니다. 이 동기화된 프레임은 레이더 전자 제어 유닛으로 다시 전달됩니다. 그러면 DP83TC817S-Q1은 수신된 레이더 프레임의 주파수 오프셋을 측정하고, 다음 프레임 사이클에서 레이더 주파수 오프셋을 보정하여 주파수 도메인의 후속 프레임을 동기화합니다. 시간 및 주파수 영역 모두에서 동기화를 통해 중앙 ADAS MCU는 작은 후속 처리로 센서에서 추출된 데이터를 사용할 수 있으며 소프트웨어 레벨 동기화보다 더 높은 정확도를 제공합니다.

결론

이더넷 PHY 트랜시버는 기존 레이더 시스템 오토모티브 아키텍처의 정확도, 효율성 및 범위를 높여 기존 ADAS 아키텍처를 간소화하고 소프트웨어 스택 처리를 줄여 OEM 및 Tier 1 제조업체의 요구 사항을 충족합니다. DP83TC817S-Q1은 ADAS MCU의 프로세싱을 줄일 뿐만 아니라 개발 주기를 단축하고 전체 레이더 시스템의 성능 기능을 향상시켜 이전에 비용으로 인해 제한되었던 아키텍처를 구현할 수 있습니다. 이러한 기능의 조합으로 차세대 레벨 2 이상의 자율 주행 차량의 사이클 타임을 단축할 수 있습니다.

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