Mehr Produktivität und Sicherheit

Radarsysteme für Agrar- und Nutzfahrzeuge entwickeln

4. Oktober 2016, 15:15 Uhr | Von Florian Süßmair und Farhan Bin Khalid
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Alle notwendigen Bausteine dabei

Die für Radar-Anwendungen optimierten Aurix-Mikrocontroller (TC234LA, TC264DA oder TC297TA) umfassen Produkte mit Single-Core- bis hin zu Triple-Core-Lockstep und einem internen Speicher mit bis zu 2,7 MB SRAM. Die 32-bit-Mikrocontroller sorgen für die Radar-Signalverarbeitung mit FFT-Beschleunigung und eine flexible Erfassung von Radarsignalen. Der im Kit enthaltene TC264DA bietet vier interne A/D-Umsetzer mit der Option, weitere externe A/D-Umsetzer anzuschließen, hochpräzise Eingangs-Treiber sowie sehr präzise Ausgangstreiber für D/A-Umsetzer. Der Aurix-Mikrocontroller arbeitet mit 5,5 oder 3,3 V und unterstützt funktionale Sicherheit gemäß ISO 26262.

Der Stromversorgungs- und Monitoring-Baustein TLF35584 ermöglicht sichere Designs gemäß ISO 26262 bis zu ASIL D. Dafür bietet er u.a. ein Unterspannungs-/Überspannungs-Monitoring der Versorgungsspannungen, BIST-Funktionalität sowie die Watchdog-Überwachung des Mikrocontrollers bzw. der Safety Management Unit des Aurix. Der Baustein integriert u.a. einen Aufwärts-/Abwärts-Vorregler, eine Mikrocontroller-Stromversorgung (3,3 V/5 V mit 600 mA), einen Standby-LDO (3,3 V/5 V), zwei Tracker (5 V) für Sensoren sowie eine Kommunikations-Stromversorgung (5 V mit 200 mA).

MMIC-Radarsensoren wie der BGT24ATR12 benötigen eine rauscharme Architektur bzw. Stromversorgung. Dies wird mit den Reglern TLE8366EV und TLS208D erreicht. Für die externe Verbindung schließlich sind auf dem Kit CANbus-, FlexRay- und Ethernet-Schnittstellen implementiert.

Bei den 24-GHz-Radarchips von Infineon handelt es sich um eine Familie von diversen Sender- und Empfängerkonfigurationen, die je nach Anwendung kombiniert werden können, z.B. für optimierte Winkel- und Objektauflösung. Das Radarsystem arbeitet mit FMCW- (Frequency Modulated Continuous Wave, Dauerstrich) Radar. Das erfasste Radarsignal wird dabei vom Aurix-Mikrocontroller in zwei FFT-Stufen verarbeitet. In der ersten FFT-Stufe (Entfernung) werden aus dem Zwischenfrequenzsignal Frequenz-Samples ermittelt und mittels FFT berechnet. Die zweite FFT-Stufe nutzt sogenannte Chirp-Signale für die Geschwindigkeitserfassung. Alle erforderlichen Berechnungen werden vom Aurix TC264DA mit Hilfe eines komplexen und flexiblen FFT-Schemas durchgeführt.

Auf Basis der beschriebenen Elemente bietet das 24-GHz-Radar-Kit folgende Spezifikationen: 250 MHz Bandbreite, eine Reichweite bis zu 76 m (Auflösung: 0,6 m), Geschwindigkeitserfassung von –32 km/h bis +32 km/h (Auflösung: 0,5 km/h), Winkelauflösung ±32 (abhängig vom Rauschverhältnis SNR) und die Erfassung von bis zu 32 Zielobjekten. Mit einem kompletten Entwicklungs-Kit wird ein einfacher und schneller Einstieg in das Design von CAV-Radarsystemen ermöglicht, wobei die Anzahl der benötigen Komponenten (BOM) und die Leiterplattenfläche reduziert werden können.

Die Autoren:

Florian Süßmair
arbeitet seit 2004 bei der Infineon Technologies AG in München. Seit Januar 2014 ist er Produktmarketing-Manager für Automotive-Mikrocontroller mit Fokus für CAV-Anwendungen. Er hat 2013 sein nebenberufliches BWL B.A. Studium an der FH Nordhessen abgeschlossen, zuvor absolvierte er die Ausbildung zum Industrietechnologen Elek­trotechnik an der Siemens-Technik-Akademie in München.

 

Farhan Bin Khalid
ist seit Anfang 2015 bei der Infineon Technologies AG als Systementwickler für ADAS, Safety und Security mit Fokus auf Radarsystemen in Automobilen tätig. Er studierte Electrical Engineering an der Universität für Engineering and Technology in Lahore, Pakistan, und verfügt über einen Abschluss in Nachrichtentechnik der TU München (TUM).

 


  1. Radarsysteme für Agrar- und Nutzfahrzeuge entwickeln
  2. Schneller, robuster als Ultraschall
  3. Alle notwendigen Bausteine dabei

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