Ausgangslage
Ein hochauflösender 4D-Radar verarbeitet enorme Datenmengen in Echtzeit und stellt entsprechend hohe Anforderungen an die Rechenleistung. Der von ZF entwickelte Algorithmus musste deshalb optimal auf die unterschiedlichen Recheneinheiten eines modernen MPSoC verteilt werden. Rechenintensive Vorverarbeitung wie FFT und Spitzenwertsuche läuft im FPGA, während sich nachgelagerte Verarbeitungsschritte wie das Tracking auf dem ARM-Kern ausführen lassen. SCS musste diese Architektur optimieren, implementieren und unter den Anforderungen der funktionalen Sicherheit testen.
Der Beitrag von SCS
SCS überführte die Radaralgorithmen von ZF in eine leistungsoptimierte Zynq UltraScale+ Architektur und begleitete die Umsetzung vom FPGA-Design über Embedded Software und Testing bis zur Dokumentation für die funktionale Sicherheit.
Ergebnis
ZF verfügte innerhalb kürzester Zeit über einen funktionsfähigen Prototyp für erste Tests. Die FPGA-Umsetzung schöpft die verfügbare Rechenleistung des MPSoC weitgehend aus und erfüllt gleichzeitig die Anforderungen an funktionale Sicherheit und Rückverfolgbarkeit. Mit 192 Kanälen und einer Reichweite von 350 Metern ermöglicht das 4D-Radar eine hoch detaillierte Szenen- und Objekterkennung für automatisierte Fahrfunktionen. So erkennt ein Fahrzeug auf der Autobahn etwa ein Stauende unter einer Brücke frühzeitig und kann rechtzeitig bremsen. Das System wurde inzwischen für die Serienproduktion weiterentwickelt.
192 Kanäle
rund 16-mal höhere Auflösung als ein typisches Fahrzeugradar.
350 m
Reichweite für hoch detaillierte Szenen- und Objekterkennung.
ISO 26262 ASIL B
konforme Entwicklung für funktionale Sicherheit.
