本篇博文不谈具体的知识,而是基于博主本人现阶段的积累和理解,斗胆写写目前的我对于车载毫米波雷达研发的理解,搭一个大体的框架,博主本人工作经验尚浅(且是转专业来的),现阶段并没有在上游的芯片商工作过,也不是在下游的OEM厂提需求,现在的位置和角色比较尴尬:在一家研究院做着车载毫米波雷达产品研发的活。这篇博文会随着博主本人个人经验的加深做补充,欢迎各位有产品研发经验的同行,或者在上下游工作的读者提出宝贵意见,我会做好定期的补充和更新,希望能帮助到想要从事该行业的后闻道者。
车载毫米波雷达的研发是一个复杂的系统工程。特别地,雷达产品还需要满足车规要求,所以还需要一系列的包括功能和信息安全在内的测试认证。
一、车载毫米波雷达研发架构应该主要包括以下几个方面:
1、系统设计:基于车厂产品要求、行业标准的雷达系统参数(收发参数、阵列设计)设计,并细化对包括天线、数据处理、通信协议、外壳、测试和标定等各模块的指标要求。
2、天线设计与对接加工,以及天线测试。
3、硬件选型、设计电路图、设计PCB板与对接加工。
4、雷达信号处理流程实现、聚类+跟踪、目标识别等算法实现。
5、ADAS功能开发:满足车规要求的包括ACC、AEB、FCW、BSD、RCTA等ADAS功能的算法实现(现阶ADAS功能的实现更多的是在雷达里头,而不是OEM的车的域控去做)。
6、嵌入式软件开发!(包含芯片控制、算法与功能植入、雷达自检等)
7、CAN协议对接,CAN协议开发(雷达与车的交互,雷达与雷达之间的交互)。
8、雷达上位机开发,对雷达检测结果的显示,与雷达的交互。
9、雷达外壳设计以及对接加工。
10、硬件热仿真。
11、校准与标定。
12、测试:功能模型测试(MIL)、硬件在环测试(HIL)、软件在环测试(SIL)、符合行业标准与车厂要求的:性能测试、功能实车测试。
13、产品调研、物料采购、外协(对接车厂、对接产品生产厂家)。
二、对各部分的说明:
1、系统设计:
基于车厂需求与要求、行业标准,完成对雷达产品的系统设计并对各分部提出要求。具体地,基于测距测速测角的要求,设计阵列与天线的收发参数,设计雷达的工作模式,给出雷达信号处理的框架,对天线设计提出要求,实际应用中需要考虑雷达外壳等对工作的损耗,所以也需要对雷达外壳的设计提出要求,对ADAS功能的实现提出规划,基于与车厂的沟通规划好CAN协议,在产品后期需要与测试工程师一次对样机做好标定和校准,规划测试试验。
系统工程师对整个产品的研发过程负责,需要理解产品研发的整个流程与细节,协调各方面工作,推进产品研发进程。
2、天线设计与对接加工,以及天线测试:
天线工程师基于系统工程师的天线设计参数要求,完成天线设计,并对接加工,完成对天线的实测与参数验证,此外,需要辅助电路设计工程师完成天线的制板。
3、硬件选型、设计电路图、设计PCB板与对接加工
硬件工程师应该辅助系统工程师完成芯片选型,设计电路图,设计PCB板并对接加工、贴片等。此外,硬件工程师应该能辅助嵌入式软件工程师进行软件开发。
4、信号处理的实现与算法开发:
包括信号处理的实现、聚类跟踪算法的实现、ADAS功能的实现,后两者还需要结合车辆信息。这些算法应该首先在Matlab等工具上完成全流程的实现与SIL、MIL仿真和测试。算法工程师应该需要协助嵌入式软件工程师完成算法全流程的移植。
5、嵌入式软件开发
包括对芯片的控制、数据流的控制、算法的实现、CAN协议的开发。完成HIL测试。
6、结构设计
结构工程师应该在系统工程师的要求下,结合PCB板的实际尺寸、车厂的前装要求,完成对雷达外壳与支撑件的设计,并对后续的包括振动、防水防尘等性能测试负责。以及辅助完成热仿真。
7、上位机开发
与嵌入式软件工程师一起,开发雷达的上位机,包括对雷达检测结果的显示,从上位机完成对雷达一些参数的配置,控制数据流等。(当然,作为量产的产品,该部分并不需要)。
8、试验部分
完成雷达的标定与校准,按照车厂要求与行业标准,对雷达进行暗室/外场的性能测试、功能测试等,撰写测试报告,完成必备的测试认证。
9、产品调研、物料采购、外协(对接车厂、对接产品生产厂家)
三、附件:
《车载毫米波雷达性能要求及试验方法》汽车标准制修订管理系统 (catarc.org.cn)
GB∕T 39265-2020 道路车辆 盲区监测 BSD系统性能要求及试验方法
GB∕T 39323-2020 乘用车车道保持辅助(LKA)系统性能要求及试验方法
乘用车车门开启预警系统性能要求及试验方法
乘用车后部交通穿行提示系统性能要求及试验方法
乘用车自动紧急制动系统(AEBS)性能要求及试验方法