Perception-Dekopplung: China treibt radikal neue Sensor-Architektur
Die chinesische Automobilindustrie treibt eine grundlegende Neuordnung der Sensor-Architektur voran: Statt wie bisher Radarsignale lokal in den Sensoren vorzuverarbeiten, sollen künftig die Rohdaten direkt an eine zentrale Recheneinheit (SoC) übertragen werden. Dieser als „entkoppelte Perception-Architektur" bezeichnete Ansatz verspricht deutlich präzisere Fusionsergebnisse, da die Algorithmen nicht mehr auf bereits verdichtete, verlustbehaftete Objektlisten angewiesen sind.
Vom „kleinen Rechner" im Sensor zur zentralen Verarbeitung
Bisher arbeitet jeder Millimeterwellen-Radar (mmWave) als eigener „Mini-Rechner": Signalverarbeitung inklusive FFT, Zielerkennung und Geschwindigkeitsmessung fanden direkt im Mikrocontroller des Sensors statt. Nach außen gesendet wurde nur eine Liste mit „N Zielen". Das Problem: Diese Verdichtung löscht etwa Rauschen, Mehrwegeffekte oder die Phaseninformation – Informationen, die für eine vollständige Fusionsverarbeitung eigentlich wertvoll wären.
Die neue Architektur verlegt die gesamte Signalverarbeitung auf den zentralen ADAS-SoC. Die Sensoren liefern nur noch „nackte" Rohdaten – etwa den FFT-Frequenzgitter-Vektor (Range-Doppler-Map) oder das RAW-Daten-Echo (I/Q-Daten). Das ermöglicht eine echtzeitfähige, pixelgenaue Fusion aller Sensorarten.
Warum erst jetzt? Der Algorithmus-Kampf um die Hoheit
Der Grund für den späten Wechsel liegt im hart umkämpften Markt der Radarsignalverarbeitung. Traditionell kontrollierten Tier-1-Zulieferer (wie Bosch, Continental, Hella) die proprietären Algorithmen zur Zielerkennung aus den Radar-Rohdaten. Diese waren in den Sensor-Gehäusen fest verdrahtet – ein Blackbox-Geschäft.
Lösungen von NXP (z. B. Radar-Bridge-Chip) und TI (AWR-Serie) ermöglichen nun den Zugriff auf die Rohdaten über GMSL- oder MIPI-Schnittstellen. Gleichzeitig erlauben leistungsfähigere SoCs die Verarbeitung der massiven Datenmengen. Die Folge: Der Algorithmus wandert vom Tier-1 ins Haus der Fahrzeughersteller – oder in die Hände der SoC-Designer.
Millimeterwellen-Radar: von 8T8R bis 24T24R
Im Bereich des 4D-Millimeterwellen-Radars zeichnen sich zwei Entwicklungslinien ab:
- China-Weg: Kosteneffizient mit Bausteinen wie „1 SoC + 2 MMIC" für 8T8R (8 Sende-/8 Empfangskanäle). Ziel: 6–8 Grad Auflösung.
- Europa-Weg: Hochperformant mit „1 SoC + 4 MMIC" für 16T16R (16T16R). Langfristig planen europäische Anbieter sogar 24T24R-Systeme, die ab etwa 2028 verfügbar sein könnten.
Die Herausforderung: Die Datenstruktur des Radars (mehrdimensionale Arrays nach Slot-Organisation) passt nicht in das für Kameras optimierte MIPI-Frame-Format. Der DSP muss daher speziell für diese Datenformate ausgelegt werden – sonst sinkt die Effizienz drastisch.
Lidar: Satte Rohdaten, volle Bandbreite
Bei Lidar wird die Entkopplung noch anspruchsvoller. Ein 192-Linien-Lidar mit 10 Hz, 120° horizontalem Sichtfeld und 0,1° Auflösung erzeugt pro Bild etwa 3,6 Gbit an Daten (Punktwolke mit Distanz, Intensität, Reflexion für jeden Punkt). GMSL2 mit 6 Gbit/s reicht gerade so – Störungen und Latenz werden zur Herausforderung.
Zudem ist die Datenstruktur des Lidars fundamental anders als die eines Kamera-Frames: 1200 Slots pro Frame, jeder Slot mit mehreren Returns. Eine einfache Einspeisung über MIPI-Kamera-Interface führt zu bitteren Performance-Verlusten im DSP.
Ultraschall: Einfach, aber nicht trivial
Ultraschall-Sensoren (Parkpiepser) sind algorithmisch simpel – meist reicht eine Laufzeitmessung (Time-of-Flight) für die Abstandserkennung. In der entkoppelten Architektur übernimmt der Zentralrechner auch hier die komplette Korrelationsfilterung. Ergebnis: Die Messgenauigkeit steigt, doch die Rechenlast könnte um 20 % zunehmen. Die Zahl der benötigten SerDes-Paare wächst rapide, wenn jedes Piezo-Element einzeln angeschlossen wird.
Fazit: Der Kampf um den Datenkern
Die chinesische Autoindustrie erkennt zunehmend: Nur wer die Rohdaten aller Sensoren – vom Millimeterwellen-Radar bis zum Lidar – in einem vereinheitlichten System verarbeitet, kann die für Level‑2+ bis Level‑3 notwendige Zuverlässigkeit erreichen. Der Trend zur entkoppelten Architektur bedeutet eine Machtverschiebung: Die Algorithmen-Know-how wandert von den Tier-1-Zulieferern hin zu Chip-Entwicklern und Fahrzeugherstellern, die eigene ADAS-Software-Plattformen bauen. Für deutsche Autobauer bedeutet dies: Sie müssen ihre Sensorstrategie und Datenverarbeitung grundlegend überdenken, wenn sie im globalen Wettbewerb nicht den Anschluss verlieren wollen.
In Europa
Dieses Fahrzeug bzw. Modell ist in Europa aktuell nicht offiziell erhältlich. Eine Markteinführung wurde bislang nicht angekündigt.