在邁向更安全、更智能出行體驗的征途中，傳感技術扮演著不可或缺的角色。作為關鍵傳感器之一，車載毫米波雷達憑借其高可靠性、高精度以及在多種光照及天氣條件下出色的工作能力，正日益受到主機廠的青睞。伴隨著輔助駕駛技術的持續演進，整車廠對雷達傳感器的數據吞吐量提出了更高要求。本文將探討相較于傳統CAN FD通信技術，CAN XL在毫米波雷達系統中的技術優勢。

1毫米波雷達的技術優勢

典型的高級駕駛輔助系統(ADAS)往往包含多種傳感器，如圖像傳感器（攝像頭）、激光雷達、超聲波傳感器、毫米波雷達，均在 ADAS 功能中發揮著重要作用。相比其他傳感器，毫米波雷達在某些應用場景中具有獨特的技術優勢：

全天候可靠性

與攝像頭和激光雷達在惡劣天氣（如霧、雨或雪）中表現不佳不同，毫米波雷達傳感器在各種能見度條件下均可高效運行。

遠距離探測與高分辨率

當前最新77 GHz 毫米波頻段支持更遠的探測范圍和更高的分辨率，使雷達能夠精準檢測和區分物體。

穿透障礙物能力

雷達可穿透如霧氣、灰塵，甚至部分固體材料，使其在復雜環境中更具優勢。

性價比高

雷達可穿透如霧氣、灰塵，甚至部分固體材料，使其相較于激光雷達，毫米波雷達傳感器在成本與性能之間提供了更好的平衡，使其成為大眾市場車輛的理想選擇。在復雜環境中更具優勢。

2推動毫米波雷達數據輸出增長的關鍵因素

毫米波雷達能夠實時生成高分辨率數據，通常以點云數據（Location）、目標（Object）形式輸出。關鍵參數包括：

距離、速度與角度

檢測到的目標均包括其距離、相對速度和入射角。

數據吞吐量

根據雷達架構，傳感器可在每幀生成數百至數千個數據點，通常每幀刷新率為50 毫秒（Cycle Time，即兩次測量間隔時間）。

毫米波雷達的數據輸出量和帶寬提升受到多個關鍵因素的推動：

更高的物體分辨率與分類能力

先進的 ADAS 和自動駕駛系統需要更精細的物體檢測和分辨能力（例如行人、自行車、車輛之間的識別），這需要毫米波雷達提供更詳細的數據。

更快的安全決策

自動緊急制動（AEB）、行人碰撞預警（PCW）、車道偏離預警（LDW）等功能需要較短的響應時間，需要雷達處理更多數據并通過更高速的通訊鏈路傳至上層域控制器，以減少延遲。

4D 成像雷達

新一代4D成像雷達系統需提供如更豐富的細節，如垂向探測能力，是推動數據吞吐量和帶寬的增加關鍵因素之一。

與 AI 和機器學習的傳感器融合

自動駕駛系統依賴 AI 驅動的傳感器融合，要求更全面的原始雷達數據，以優化環境感知模型。

3CAN XL通信技術在傳感器領域的技術優勢

CAN XL是第三代CAN通信協議，它保留了成本低、效率高、魯棒性強等CAN的傳統特性。同時針對20 Mbit/s的高速通信場景，CAN XL提供了大容量的有效載荷（payload最高支持2048 Byte），增強了信息安全和功能安全特性。

CAN XL可以與CAN FD兼容組成速率小于8 Mbit/s的混合CAN網絡，即在同一條CAN總線上同時傳輸2種速率的CAN報文：CAN FD和CAN XL。這種兼容性提升了主機廠在設計電子電氣架構時的靈活性——允許僅升級部分節點至CAN XL，其他節點保持CAN FD通訊。當用戶對CAN的速率有更高要求時，可以部署純CAN XL的網絡，即CAN總線的所有節點均傳輸CAN XL報文，在這種場景下總線網絡的速率可達到最高20 Mbit/s。

4CAN FD和CAN XL傳輸效率（凈比特率）對比

下方圖表展示了采用CAN SIC收發器（8 Mbit/s速率的數據段）的CAN FD和CAN XL通信協議，以及采用CAN SIC XL收發器（20 Mbit/s速率的數據段）的CAN XL通信協議，三者在凈比特率方面的優勢。在相同收發器與成本條件下，CAN XL相比CAN FD可實現凈比特率性能提升84%；若采用CAN SIC XL收發器的CAN XL方案，其性能較CAN FD提升高達340%。

CAN FD w/SIC Trx: ID: 11bit, Arbitration: 500 Kbit/s, Data rate: 8 Mbit/s

CAN XL w/SIC Trx: ID: 11bit, Arbitration: 500 Kbit/s, Data rate: 8 Mbit/s

CAN XL w/SIC XL Trx: ID: 11bit, Arbitration: 500 Kbit/s, Data rate: 20 Mbit/s

隨著毫米波雷達應用的快速增長，其數據通信需求日益攀升，為進一步滿足性能與架構靈活性的雙重需求，CAN XL作為新一代通信技術會成為整車廠的理想選擇。下篇將深入解析CAN XL在雷達系統中的具體應用優勢，包括在不同車型定位下的通信架構、總線負載情況與成本效益分析。