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Aspetti di progettazione nel settore automotive, intervista a Chris Jacobs Vice President @ Analog Devices

Il settore automotive è senza dubbio quello dove si sta assistendo ad un rivoluzione in ogni sua componente: elettronica, con nuovi sistemi di controllo infotainment; automazione, con il controllo di un vasto campo di sensori per una completa sicurezza (ADAS); energia, con la diffusione dei veicoli elettrici.

La gestione dei sensori rivolti ai sistemi ADAS ha fatto notevoli passi in avanti. Ora nuove soluzioni IC permettono di avere un pieno controllo della macchina. Sicuramente numerose sfide riguarderà questo settore, così come altri aspetti di natura energetica. In questa intervista a Chris Jacob,Vice President, Autonomous Transportation & Automotive Safety @ Analog Devices, analizzeremo alcuni aspetti del settore automotive.

Che importanza ha l’adozione dei sistemi Lidar nel settore automotive?

Il sistema LIDAR sta diventando sempre più importante nel settore automotive. È uno dei principali sensori di rilevamento nella sperimentazione dei moderni robo-taxi. I sistemi LIDAR sono comparsi anche in un’auto di lusso di fascia alta (Audi A8) che in una modalità di guida semi-autonoma utilizza un sistema a corto raggio (ma con velocità limitate a 60 km/h).

Le auto con funzioni di guida autonoma o semi-autonoma richiederanno una varietà di sensori per avere un’adeguata ridondanza dei dispositivi di rilevamento al fine di  ottenere massima sicurezza di funzionamento. Al momento il sensore di rilevamento principale è rappresentato dalle videocamere, mentre il RADAR è sempre più diffuso. Il LIDAR è il prossimo futuro. Le videocamere hanno il costo più basso e sono già ampiamente utilizzate nelle auto. I sistemi di videocamere hanno una portata limitata, soprattutto in condizioni di maltempo. Il numero dei RADAR nel settore automotive a grande diffusione è in aumento e, sebbene abbiano delle carenze in termini di risoluzione laterale, resistono agli agenti atmosferici in un raggio di oltre 200 metri. Partendo dal presupposto che servono almeno due tipi di sensore per consentire modalità di guida autonoma, è probabile che il LIDAR diventi un dispositivo importante e necessario, da associare al RADAR per il rilevamento a lungo raggio. I sistemi LIDAR, oltre ad avere un costo base maggiore, presentano una serie di problemi tecnici associati alla capacità di supportare portate superiori ai 150 metri. Gli approcci delle soluzioni LIDAR proposte da Analog Devices mirano ad attenuare tali problemi.

I veicoli autonomi stanno cambiando radicalmente il settore del trasporto, ponendo numerose sfide di natura tecnica. Qual è il coinvolgimento di Analog Devices in questo settore?

Analog Devices ha creato un’apposita Business Unit il cui compito è quello di risolvere i problemi tecnici e sviluppare tecnologie e prodotti innovativi, dal singolo componente fino al sistema completo, per consolidare e migliorare la propria posizione in questo settore.

Analog Devices ha una pluriennale esperienza nella fornitura di sensori MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) inerziali per il mercato automobilistico e occupa una solida posizione nella catena di fornitura di numerosi Tier1 automotive. L’ottima stabilità e robustezza di questa tecnologia ha consentito ad ADI di sviluppare dispositivi MEMS all’avanguardia, in grado di garantire prestazioni elevate e grande affidabilità nella navigazione e nel rilevamento delle vibrazioni per veicoli autonomi.

Da diversi anni Analog Devices fa anche parte della catena di fornitura dei RADAR per auto, con un’ampia offerta di DSP, convertitori di dati e anelli ad aggancio di fase (PLL) RF. Sfruttando le sue capacità in materia di progettazione e sviluppo di prodotti RF e a onde millimetriche, ADI ha creato un chipset radar da 24 GHz per auto e sta campionando un chipset RADAR da 76-81 GHz con un processo di produzione CMOS avanzato, in grado di soddisfare e addirittura superare i requisiti delle applicazioni di Imaging RADAR a prestazioni elevate.

Le innovative tecnologie di conversione dati, gestione dell’alimentazione e condizionamento di segnali di Analog Devices si stanno facendo strada anche tra i sistemi LIDAR di prima e seconda generazione. Analog Devices intende creare prodotti più specifici, in grado di affrontare in modo più completo problematiche riguardanti raggio d’azione, costi e prestazioni elettriche e ottiche dei futuri sistemi LIDAR.

Figura 1: i sensori in una macchina a guida autonoma

Secondo lei quali sono le nuove sfide che l’automotive design dovrà affrontare in futuro e come pensate di sviluppare la vostra offerta di prodotti in modo da soddisfare queste nuove esigenze?

Una delle sfide principali, soprattutto nel settore retail, consiste nel montare e posizionare tutti questi sensori di rilevamento ad alte prestazioni nel veicolo, senza comprometterne il design industriale (una priorità per gli OEM automotive). Un altro problema è trovare il modo di montare un sistema di Imaging RADAR a prestazioni elevate nel veicolo, dove la risoluzione delle immagini è inversamente proporzionale all’apertura dell’antenna (cioè alle dimensioni). ADI, in collaborazione con i principali OEM, sta sviluppando una tecnologia RADAR in grado di risolvere questo problema.

Inoltre il graduale passaggio dall’assistenza alla guida alla sostituzione del conducente comporta la necessità di monitorare costantemente lo stato del sistema veicolare. L’innovativa tecnologia algoritmica e di rilevamento delle vibrazioni di ADI può servire a individuare potenziali problemi del veicolo e a prevenire rischi per la sicurezza.

Figura 2: Chris Jacob

 

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