在当今汽车行业迈向更安全、更智能出行体验的进程中，传感技术的重要性愈发凸显。车载毫米波雷达作为关键之一，凭借其高可靠性、高精度以及在多种光照和天气条件下的出色工作能力，正逐渐成为主机厂的。随着辅助驾驶技术的不断发展，整车厂对的数据吞吐量提出了更高的要求。本文将详细探讨相较于传统 CAN FD 通信技术，CAN XL 在毫米波雷达系统中的技术优势。

毫米波雷达的技术优势

典型的驾驶辅助系统（ADAS）通常包含多种传感器，如（摄像头）、激光雷达、和毫米波雷达，它们在 ADAS 功能中都发挥着重要作用。与其他传感器相比，毫米波雷达在某些应用场景中具有独特的技术优势。

• 全天候可靠性：摄像头和激光雷达在恶劣天气（如雾、雨或雪）中性能会大幅下降，而毫米波雷达传感器在各种能见度条件下都能高效运行，确保了系统的可靠性。
• 远距离探测与高分辨率：当前的 77 GHz 毫米波频段支持更远的探测范围和更高的分辨率，使雷达能够检测和区分物体，为车辆提供更准确的环境信息。
• 穿透障碍物能力：毫米波雷达可以穿透雾气、灰尘，甚至部分固体材料，这使其在复杂环境中具有显著优势，能够更好地适应各种路况。
• 性价比高：相较于激光雷达，毫米波雷达传感器在成本与性能之间提供了更好的平衡，成为大众市场车辆的理想选择。它能够在保证性能的前提下，降低整车的成本。

推动毫米波雷达数据输出增长的关键因素

毫米波雷达能够实时生成高分辨率数据，通常以点云数据（Location）、目标（Object）的形式输出。其关键参数包括距离、速度与角度，检测到的目标均包含其距离、相对速度和入射角。根据雷达架构，传感器可在每帧生成数百至数千个数据点，通常每帧刷新率为 50 毫秒（Cycle Time，即两次测量间隔时间）。毫米波雷达的数据输出量和带宽提升受到多个关键因素的推动。

• 更高的物体分辨率与分类能力：先进的 ADAS 和自动驾驶系统需要更精细的物体检测和分辨能力，例如行人、自行车、车辆之间的识别，这就要求毫米波雷达提供更详细的数据，以满足系统对环境感知的需求。
• 更快的安全决策：自动紧急制动（AEB）、行人碰撞预警（PCW）、车道偏离预警（LDW）等功能需要较短的响应时间，这就需要雷达处理更多数据并通过更高速的通讯链路传至上层域控制器，以减少延迟，确保车辆的行驶安全。
• 4D 成像雷达：新一代 4D 成像雷达系统需要提供更丰富的细节，如垂向探测能力，这是推动数据吞吐量和带宽增加的关键因素之一，能够为自动驾驶系统提供更全面的环境信息。
• 与 AI 和机器学习的传感器融合：自动驾驶系统依赖 AI 驱动的传感器融合，要求更全面的原始雷达数据，以优化环境感知模型，提高系统的智能决策能力。

CAN XL 通信技术在传感器领域的技术优势

CAN XL 是第三代 CAN 通信协议，它保留了 CAN 成本低、效率高、鲁棒性强等传统特性。同时，针对 20 Mbit/s 的高速通信场景，CAN XL 提供了大容量的有效载荷（payload 支持 2048 Byte），增强了信息安全和功能安全特性。

CAN XL 可以与 CAN FD 兼容组成速率小于 8 Mbit/s 的混合 CAN 网络，即在同一条 CAN 总线上同时传输 2 种速率的 CAN 报文：CAN FD 和 CAN XL。这种兼容性提升了主机厂在设计电子电气架构时的灵活性，允许仅升级部分节点至 CAN XL，其他节点保持 CAN FD 通讯。当用户对 CAN 的速率有更高要求时，可以部署纯 CAN XL 的网络，即 CAN 总线的所有节点均传输 CAN XL 报文，在这种场景下总线网络的速率可达到 20 Mbit/s。

CAN FD 和 CAN XL 传输效率（净比特率）对比

下方图表展示了采用 CAN SIC 收发器（8 Mbit/s 速率的数据段）的 CAN FD 和 CAN XL 通信协议，以及采用 CAN SIC XL 收发器（20 Mbit/s 速率的数据段）的 CAN XL 通信协议，三者在净比特率方面的优势。在相同收发器与成本条件下，CAN XL 相比 CAN FD 可实现净比特率性能提升 84%；若采用 CAN SIC XL 收发器的 CAN XL 方案，其性能较 CAN FD 提升高达 340%。