Chinas Sensor-Revolution: Rohdaten statt Blackbox im autonomen Fahren
Chinesische Automobilentwickler treiben einen fundamentalen Wandel in der Sensor-Architektur voran: Statt wie bisher Radar-, Lidar- und Kamerasignale bereits im Sensor vorzuverarbeiten, fließen künftig rohe Messdaten direkt in einen leistungsstarken Zentralcomputer (SoC). Das Ziel: eine verlustfreie Umfelderfassung ohne die traditionellen Blackboxen der Tier-1-Zulieferer.
Was bedeutet „dezentrale" Architektur?
Bisher arbeitet jeder Radarsensor als eigenständiger „Mini-Computer": Er sammelt Rohdaten, führt eine FFT (Fast Fourier Transformation) durch, filtert Ziele und sendet nur eine „Objekttabelle" (z. B. „50 m voraus Hindernis") an das Steuergerät. Dabei gehen wertvolle Informationen verloren – etwa die genaue Beschaffenheit eines Objekts oder diffuse Reflexionen. Die neue Architektur kehrt das Prinzip um: Der Millimeterwellen-Radar (MMIC) wandelt nur noch das analoge Signal in digitale Rohdaten um, die dann per SerDes-Schnittstelle (GMSL) ungefiltert an den SoC gesendet werden. Dort fusioniert eine zentrale Algorithmik alle Sensorströme – Radar, Lidar, Kamera – auf Rohdatenebene. So lassen sich Widersprüche auflösen, z. B. wenn ein Millimeterwellen-Radar durch Regentropfen hindurch ein entferntes Ziel sieht, während die Kamera nur Nebel meldet. Statt „wer hat recht?" heißt es „was ist wirklich da?".
Warum erst jetzt? – Machtverlagerung von Tier-1 zu Chip-Playern
Der Grund für den späten Umstieg liegt in der traditionellen Wertschöpfung: Bisher kontrollierten Tier-1-Zulieferer (wie Bosch, Continental oder chinesische Anbieter) die gesamte Radarsignalverarbeitung in ihrer festverdrahteten Firmware. Die Algorithmen galten als Geschäftsgeheimnis. Mit der neuen Architektur wird das Radar zum simplen „Rohdatentransporter" – die Intelligenz wandert in den SoC und in die Software-IP.
Ermöglicht wird dies durch neue Chip-Architekturen: Chiphersteller wie NXP bieten spezielle Radar-Bridge-ICs an, die MMIC und SoC verbinden, und integrieren Radarsignalverarbeitungs-IP (RSP IP) direkt in ADAS-SoCs. Auch Texas Instruments unterstützt mit seiner AWR-Serie den Rohdatenmodus. Für das Level 3/4-Autonome-Fahren reichen die bisherigen Objektlisten nicht mehr aus – hier braucht es die rohe Punktwolke, um stehende Hindernisse, Schlaglöcher oder Trümmerteile zu erkennen.
Drei Wege, ein Ziel: Millimeterwellen-, Lidar- und Ultraschall im Umbruch
Millimeterwellen-Radar (MMW): Der Massenmarkt setzt auf preiswerte 2- oder 4-Chip-Lösungen (8T8R – 8 Sende-, 8 Empfangskanäle). Europa und gehobene Modelle nutzen 12/16-Kanal-Systeme (16T16R). Bis 2028 werden beide Zweige existieren – die Kosten- und Leistungsunterschiede entscheiden über die Anwendung. Die größte Hürde bleibt die Algorithmik: Wer beherrscht die Radar-IP? Kann sie effizient auf dem SoC portiert werden? Und wie passt das Radar-Datenformat (z. B. 3D-Tensor) in die für Kameras optimierten MIPI-Schnittstellen? NXP baut mit seiner RSP-IP eine eigene Chip-integrierte Mauer um die Algorithmen.
Lidar: Der Vorteil ist die direkte 3D-Punktwolke. Beim dezentralen Ansatz entfällt der teure FPGA-basierte Signalprozessor im Lidar – übrig bleiben Sender, SPAD-Empfänger und TDC (Time-to-Digital Converter). Moderne 192-Linien-Lidare erzeugen 3,6 Gbps Rohdaten bei 10 Hz und 120° Sichtfeld. Das passt gerade noch über GMSL2 (6 Gbps). Aber die Datenstruktur (zeitbasierte Slots statt Bildframes) ist mit Kamera-ISPs inkompatibel – DSPs müssen die Arbeit erledigen, was die Effizienz senkt.
Ultraschall: Hier ist die Algorithmik einfacher (Laufzeitmessung). Der Rohdaten-Ansatz kann die Genauigkeit steigern, indem feinere Korrelationsfilter angewendet werden. Allerdings steigt der Rechenaufwand um rund 20 %. Zudem würden 12 Sensoren à 12 Leitungen einen Kabelsalat erzeugen – praktikabel ist nur eine „regionale Vorverarbeitung" mit Bündelung pro Stoßfänger. BYD etwa nutzt diesen Mittelweg und gewinnt 20 % mehr Rechenleistung, 20 % mehr Reichweite und 10 % mehr Metalldichte-Nachweis.
Fazit: Keine Blackbox mehr – alle Rohdaten an die Zentrale
Die chinesische Automobilindustrie treibt die „Ent-Blackboxung" der Sensorik voran. Künftig entscheiden nicht mehr die Zulieferer über die Qualität der Umfeldwahrnehmung, sondern die Algorithmen im Zentralrechner. Das verschiebt die Wertschöpfung hin zu Chip-Designern und Software-Experten – und eröffnet neue Möglichkeiten für Level 2+ und Level 3. Ob dieser Weg die hohen Rechenanforderungen und Schnittstellenprobleme löst, wird sich in den kommenden Modellgenerationen zeigen.
In Europa
Dies ist keine Nachricht über ein bestimmtes Fahrzeug, sondern über eine technologische Entwicklung der chinesischen Automobilzulieferindustrie. Europäische Hersteller und Zulieferer beobachten den Trend genau; eine direkte Umsetzung in Deutschland erhältlichen Modellen steht noch aus.