AI下沉智能座艙全面應(yīng)用,TI引領(lǐng)感知與音頻技術(shù)革新
隨著汽車(chē)行業(yè)邁向智能化、電動(dòng)化與互聯(lián)化,消費(fèi)者對(duì)車(chē)輛的期望已不再局限于代步工具,而是轉(zhuǎn)向?qū)Π踩浴⒈憷院蛫蕵?lè)性的全面追求。從高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)到智能座艙,技術(shù)革新正在重新定義人們的駕乘體驗(yàn),而這一切的核心驅(qū)動(dòng)力正是半導(dǎo)體技術(shù)。芯片作為智能汽車(chē)的“神經(jīng)中樞”,在電動(dòng)系統(tǒng)、高級(jí)感知、車(chē)聯(lián)網(wǎng)等關(guān)鍵領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。
在這一背景下,德州儀器(TI)憑借其廣泛的模擬與數(shù)字產(chǎn)品組合,致力于幫助客戶(hù)克服技術(shù)挑戰(zhàn),推動(dòng)汽車(chē)應(yīng)用領(lǐng)域的創(chuàng)新。近日在美國(guó)CES上,TI重磅發(fā)布了三款新品。TI車(chē)載娛樂(lè)系統(tǒng)總經(jīng)理盧璟,也在媒體會(huì)上深度解析了TI如何通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新,賦能客戶(hù)打造更絲滑、更智能的駕乘體驗(yàn)。
高集成度超聲波雷達(dá),單芯片覆蓋多重應(yīng)用場(chǎng)景
智能汽車(chē)普及加速,車(chē)內(nèi)駕乘體驗(yàn)也經(jīng)歷著深刻變革。新一代智能座艙不僅需要滿(mǎn)足乘客對(duì)舒適性和娛樂(lè)性的追求,還需要應(yīng)對(duì)愈發(fā)嚴(yán)格的安全法規(guī)。這種變化催生了多方面的新需求:如乘員監(jiān)測(cè)、車(chē)內(nèi)兒童檢測(cè)及車(chē)輛入侵防護(hù)等高精度安全應(yīng)用,以及為消費(fèi)者提供沉浸式音頻體驗(yàn)的高性能音頻系統(tǒng)。然而,傳統(tǒng)解決方案由于傳感器數(shù)量多、系統(tǒng)復(fù)雜、成本高,正逐漸難以滿(mǎn)足這些綜合性需求。
在這樣的行業(yè)背景下,毫米波雷達(dá)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)愈發(fā)凸顯。毫米波雷達(dá)不僅具備精確感知能力,還能以寬視角覆蓋車(chē)內(nèi)復(fù)雜場(chǎng)景,同時(shí)支持低功耗運(yùn)行。特別是TI最新推出的AWRL6844毫米波雷達(dá)芯片,為車(chē)內(nèi)安全與智能座艙體驗(yàn)的優(yōu)化帶來(lái)了新的可能。
TI AWRL6844是一款工作在60GHz頻段的高性能毫米波傳感器,其核心特點(diǎn)包括:
· 四發(fā)四收架構(gòu):提供更精確的數(shù)據(jù)感知能力與更廣闊的視角覆蓋。
· 片上AI加速器與DSP:支持AI算法的實(shí)時(shí)運(yùn)行,以更快的速度檢測(cè)物體,并大幅提升精度。
· 多功能集成:單芯片即可實(shí)現(xiàn)乘員監(jiān)測(cè)、車(chē)內(nèi)兒童檢測(cè)和車(chē)輛入侵檢測(cè)三大安全功能,從而降低系統(tǒng)復(fù)雜度與成本。
據(jù)盧璟介紹,“四發(fā)四收的傳感能力能夠提供更精確的感知能力,可以通過(guò)運(yùn)行AI算法提升整體的精度,單芯片實(shí)現(xiàn)三個(gè)安全檢測(cè)應(yīng)用,所以在系統(tǒng)布置的角度去降低復(fù)雜性和成本。如果使用我們這款芯片,和現(xiàn)有傳感器組合方案(如重力傳感器、UWB傳感器、超聲波設(shè)備等)對(duì)比,可以節(jié)省將近一半的成本?!?
AWRL6844毫米波雷達(dá)以其卓越的性能和高度集成的設(shè)計(jì),全面覆蓋了智能座艙中多項(xiàng)關(guān)鍵安全需求——乘員監(jiān)測(cè)方面,可以大幅提升安全與精度;車(chē)內(nèi)兒童檢測(cè)方面,可以精準(zhǔn)識(shí)別復(fù)雜場(chǎng)景;車(chē)輛入侵檢測(cè)方面,可以在低功耗下實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行。
針對(duì)乘員監(jiān)測(cè),這款芯片憑借毫米波雷達(dá)與AI算法的結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了對(duì)乘客生命體征的高精度感知,檢測(cè)準(zhǔn)確率高達(dá)98%。這一技術(shù)突破有效解決了傳統(tǒng)安全帶提醒裝置依賴(lài)重力傳感器而導(dǎo)致誤報(bào)的問(wèn)題,不僅提升了駕駛安全性,也顯著降低了駕駛員在行駛過(guò)程中的干擾。
與此同時(shí),在車(chē)內(nèi)兒童檢測(cè)場(chǎng)景中,AWRL6844通過(guò)高精度點(diǎn)云數(shù)據(jù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的深度訓(xùn)練,可精準(zhǔn)識(shí)別車(chē)內(nèi)5個(gè)以?xún)?nèi)的成人、兒童及其他無(wú)生命體征物體。這種能力滿(mǎn)足了歐洲NCAP等法規(guī)對(duì)兒童檢測(cè)的嚴(yán)格要求,并借助其寬視角特性,覆蓋傳統(tǒng)傳感器難以探測(cè)的區(qū)域,如腳踏板下或座位外的盲點(diǎn)區(qū)域,為車(chē)內(nèi)監(jiān)測(cè)提供了更全面的解決方案。
此外,AWRL6844在車(chē)輛入侵檢測(cè)中的表現(xiàn)也尤為亮眼。其低功耗硬件設(shè)計(jì)支持每秒10次的高頻檢測(cè),平均功耗低至50mW,同時(shí)保持98%的檢測(cè)精度。這不僅為新能源汽車(chē)的續(xù)航提供了強(qiáng)有力的支持,還確保了停車(chē)場(chǎng)景下的安全防護(hù),實(shí)現(xiàn)了高效監(jiān)控與能源節(jié)約的雙重目標(biāo)。
通過(guò)單芯片集成,TI AWRL6844徹底簡(jiǎn)化了車(chē)內(nèi)安全檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),不僅降低了硬件復(fù)雜度,還減少了開(kāi)發(fā)成本。在滿(mǎn)足行業(yè)法規(guī)要求的同時(shí),它也為汽車(chē)制造商提供了靈活、高效的智能座艙安全解決方案。
C7000內(nèi)核+1L調(diào)制技術(shù)發(fā)力,高品質(zhì)音頻體驗(yàn)走入大眾車(chē)型
隨著汽車(chē)從出行工具轉(zhuǎn)變?yōu)椤暗谌羁臻g”,車(chē)內(nèi)音頻系統(tǒng)的作用愈發(fā)重要。從沉浸式3D立體聲到語(yǔ)音交互,再到主動(dòng)降噪和安全提示,智能座艙對(duì)音頻技術(shù)提出了更高的要求。這些需求不僅要求更強(qiáng)的音頻處理能力,還需要兼顧復(fù)雜算法的高效運(yùn)行與整體系統(tǒng)的低成本。這一背景下,TI最新發(fā)布的AM275x-Q1和AM62D-Q1兩款芯片,以及TAS6754-Q1功放產(chǎn)品,正是為滿(mǎn)足這些新需求而生的技術(shù)突破。
隨著汽車(chē)功能的多樣化和消費(fèi)者期望的提升,智能座艙對(duì)音頻的需求可以歸結(jié)為三大方面:
· 多樣化的音頻應(yīng)用:沉浸式3D立體聲、分區(qū)音頻、主動(dòng)降噪以及語(yǔ)音交互。
· 實(shí)時(shí)性與準(zhǔn)確性:支持復(fù)雜算法,適應(yīng)不同路況下的實(shí)時(shí)音頻調(diào)整。
· 低成本高效集成:在滿(mǎn)足入門(mén)級(jí)和豪華級(jí)車(chē)型需求的同時(shí),降低開(kāi)發(fā)和硬件成本。
“車(chē)上駕駛員和乘客都有不同的需求,駕駛員希望更清楚地去聽(tīng)導(dǎo)航的聲音,乘客可能不想聽(tīng)導(dǎo)航的聲音只想聽(tīng)自己的音樂(lè),現(xiàn)在的趨勢(shì)就是希望車(chē)上的分區(qū)能夠更好地做到定向的音頻播放?!北R璟分享到。
在這樣的技術(shù)背景下,車(chē)輛的音頻體驗(yàn)不僅要滿(mǎn)足個(gè)性化需求,還需要兼顧環(huán)境的復(fù)雜性。例如,電動(dòng)車(chē)作為一種未來(lái)的主流交通工具,其駕駛艙對(duì)安靜和舒適的要求更高。而這恰恰帶來(lái)了新的技術(shù)挑戰(zhàn):在追求輕量化設(shè)計(jì)的同時(shí),還要解決電動(dòng)車(chē)固有的噪聲問(wèn)題。傳統(tǒng)的方法依賴(lài)增加隔音材料或更厚的玻璃,但這些都會(huì)顯著增加車(chē)身重量,影響續(xù)航里程?!耙虼耍履茉窜?chē)廠希望通過(guò)主動(dòng)降噪技術(shù),在提升車(chē)內(nèi)靜謐性的同時(shí),不犧牲車(chē)輛的輕量化設(shè)計(jì)?!北R璟分享到進(jìn)一步解釋到。
在傳統(tǒng)意義上,好的音頻效果和低成本屬于魚(yú)和熊掌,難以不可兼得。高品質(zhì)的音頻被視為是豪車(chē)的專(zhuān)屬,但是隨著TI C7000全新DSP內(nèi)核的應(yīng)用,借助于高性能計(jì)算架構(gòu)以及Class-D功放1L調(diào)制技術(shù),大眾車(chē)型也可以獲得非常好的音頻體驗(yàn)升級(jí)。
此次發(fā)布的兩款DSP產(chǎn)品 AM275x-Q1和AM62D-Q1芯片,均是集成了最新的C7000 DSP內(nèi)核,從而展現(xiàn)出強(qiáng)大的計(jì)算能力和靈活的架構(gòu)設(shè)計(jì):
· 基于256位矢量運(yùn)算,支持單周期訪問(wèn)L2存儲(chǔ)器,計(jì)算速度遠(yuǎn)超市場(chǎng)主流方案。
· 強(qiáng)大算力:最高主頻達(dá)1GHz,每個(gè)內(nèi)核可提供40GFLOPS的運(yùn)算能力,為復(fù)雜音頻算法提供充足余量。
· 片上大容量存儲(chǔ):集成最多10.75MB存儲(chǔ)器,無(wú)需外置DDR即可滿(mǎn)足大部分音頻應(yīng)用需求。
這兩款芯片特別適配沉浸式3D立體聲和主動(dòng)降噪場(chǎng)景。在12路3D立體聲算法的應(yīng)用中,C7000內(nèi)核的CPU占用率不到10%,留出更多資源處理其他音頻任務(wù),如車(chē)輛引擎預(yù)警或環(huán)境噪聲消除。這種高效性能為設(shè)計(jì)者提供了更多的開(kāi)發(fā)靈活性和創(chuàng)新可能。
兩者的主要區(qū)別在于,AM275x-Q1是一款單芯片解決方案,內(nèi)置大容量存儲(chǔ),適合大部分音頻應(yīng)用,無(wú)需額外硬件擴(kuò)展;而AM62D-Q1則支持DDR4擴(kuò)展,最多集成4個(gè)A53內(nèi)核,專(zhuān)為需要更高算力和更大存儲(chǔ)需求的復(fù)雜音頻場(chǎng)景設(shè)計(jì)。這種產(chǎn)品系列化策略幫助汽車(chē)制造商以相同的硬件架構(gòu)滿(mǎn)足不同車(chē)型的需求,從而降低開(kāi)發(fā)成本,同時(shí)加速產(chǎn)品上市周期。
除了兩款車(chē)載音頻處理芯片,TI還推出了創(chuàng)新的TAS6754-Q1功放產(chǎn)品。這款功放采用獨(dú)特的單電感器(1L)調(diào)制技術(shù),顯著降低了傳統(tǒng)D類(lèi)功放的成本和復(fù)雜性,同時(shí)提供卓越的音頻輸出性能。這一技術(shù)突破不僅適合高端車(chē)型,也能讓入門(mén)級(jí)車(chē)輛享受更優(yōu)質(zhì)的音頻體驗(yàn)。
據(jù)悉,TI獨(dú)有的單電感器調(diào)制架構(gòu),通過(guò)簡(jiǎn)化功放設(shè)計(jì),大幅降低了材料成本和系統(tǒng)復(fù)雜度。與傳統(tǒng)D類(lèi)功放相比,1L技術(shù)不僅減少了元件數(shù)量,還優(yōu)化了電路布局,使得整機(jī)設(shè)計(jì)更加緊湊,同時(shí)提高了功放的效率和可靠性。這種創(chuàng)新設(shè)計(jì)使入門(mén)級(jí)和大眾車(chē)型能夠以更低的成本享受到高品質(zhì)的音頻體驗(yàn)。
盡管成本大幅降低,TAS6754-Q1并未在性能上妥協(xié)。它具備出色的音頻輸出能力,能夠提供清晰、飽滿(mǎn)且精準(zhǔn)的音效表現(xiàn),為車(chē)內(nèi)帶來(lái)沉浸式的聽(tīng)覺(jué)享受。此外,功放還支持先進(jìn)的音頻處理技術(shù),例如動(dòng)態(tài)范圍控制 (DRC) 和音量均衡,確保無(wú)論是低音的震撼感還是高音的清亮度,都能在各種車(chē)型中實(shí)現(xiàn)一致的優(yōu)質(zhì)音效。
智能汽車(chē)新時(shí)代:法規(guī)驅(qū)動(dòng)與技術(shù)創(chuàng)新加速融合
隨著安全法規(guī)的日益嚴(yán)格和消費(fèi)者需求的不斷升級(jí),汽車(chē)行業(yè)正在進(jìn)入技術(shù)變革的深水區(qū)。一方面,新法規(guī)和汽車(chē)安全評(píng)鑒標(biāo)準(zhǔn)推動(dòng)汽車(chē)制造商不斷優(yōu)化車(chē)內(nèi)感知系統(tǒng),以應(yīng)對(duì)行駛和靜止?fàn)顟B(tài)下多變復(fù)雜的場(chǎng)景,全面保障駕乘安全。另一方面,消費(fèi)者對(duì)座艙體驗(yàn)的期待日益提升,從基礎(chǔ)的功能性需求擴(kuò)展到對(duì)卓越音質(zhì)、個(gè)性化交互和沉浸感的追求,座艙體驗(yàn)正在成為購(gòu)車(chē)決策的關(guān)鍵影響因素。
然而,傳統(tǒng)解決方案常常需要引入更多傳感器和設(shè)備,這不僅增加了系統(tǒng)復(fù)雜性,也顯著推高了成本。面對(duì)這些挑戰(zhàn),TI通過(guò)持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)了突破,在安全感知與音頻技術(shù)領(lǐng)域開(kāi)創(chuàng)了新的可能。憑借深厚的數(shù)字信號(hào)處理積累和對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的精研,TI將邊緣人工智能與先進(jìn)的硬件架構(gòu)深度結(jié)合,為客戶(hù)提供兼具高效、精準(zhǔn)和靈活的解決方案。通過(guò)簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、降低整體成本,TI不僅為智能汽車(chē)領(lǐng)域的創(chuàng)新注入了強(qiáng)勁動(dòng)能,也為未來(lái)駕乘體驗(yàn)的全面升級(jí)鋪平了道路。