新一代边缘AI雷达传感器和汽车音频处理器重塑驾乘体验
日期:2025-01-17
在不久前于美国内华达州拉斯维加斯盛大举办的消费电子展(CES)上,德州仪器(TI)精彩呈现了其最新推出的两款创新产品——新一代支持边缘人工智能(AI)的雷达传感器以及汽车音频处理器,助力汽车制造商全方位重塑并优化车内的驾乘体验,为汽车行业带来突破性变革。
谈及此次发布的新产品,德州仪器(TI)车载娱乐系统总经理卢璟表示:“德州仪器凭借业内领先的单芯片60GHz毫米波(mmWave)雷达传感器,大幅提升了检测精度,成功解锁了三种借助边缘AI实现的车内检测应用,为车辆的智能感知能力开启了全新篇章。TI还为汽车制造商提供了高度集成、基于Arm® 架构、融合TI基于向量的C7x数字信号处理器(DSP)内核的业界顶尖汽车微控制器(MCU)和处理器,凭借其卓越性能,可为驾乘者带来沉浸式的极致音频享受。
持续推动汽车设计革新
卢璟谈到,TI在推动汽车设计革新方面,主要聚焦于四大关键领域。首先,在混合动力、电动以及动力总成系统领域,TI致力于打造续航里程更长、性能更卓越、驾驶更安全且性价比更高的汽车。其次,针对高级驾驶辅助系统(ADAS),TI不断发力,旨在营造更安全的驾驶体验,为全自动驾驶汽车的未来铺就坚实基石。第三,在信息娱乐系统与仪表组方面,TI利用先进的显示、通信以及连接技术,赋予驾驶体验更智能、更安全的全新维度。最后,在车身电子装置和照明领域,TI依靠创新的模拟和嵌入式产品,为驾乘者提供更舒适、更便捷的车内外体验,全方位提升汽车的品质感。在这些关键领域,TI 始终全力以赴,持续推进创新,引领行业变革。
事实上,当下无论是入门级汽车还是豪华级汽车,无论是传统的燃油车还是新兴的电动汽车,驾驶员都对车辆的车内体验有着更高的期待,渴望获得更加出色的驾乘感受。卢璟强调,面对未来道路的挑战,新一代汽车的OEM正在积极探索创新之路,努力实现既符合日益严格的法规要求的乘客安全功能,又配备出色音频性能的沉浸式车内娱乐系统,以满足市场和消费者的需求。在这一过程中,OEM可以充分借助TI的全新芯片,重塑车内体验,开启汽车驾乘的新纪元。
TI持续不断地提供前沿的创新技术,全力推动未来汽车驾驶体验的深度发展与持续改进。TI的边缘AI雷达传感器凭借其卓越性能,助力汽车制造商显著提升车辆的安全性,能够精准地根据驾驶员的动作和需求做出快速响应,为安全驾驶保驾护航。同时,TI的片上音频系统则能提供更加身临其境、震撼人心的音频体验,极大地提升了驾驶乐趣,让每一次出行都成为一场听觉盛宴。这些创新技术的融合,共同缔造了全新的车内体验,引领汽车行业迈向更加智能、安全、愉悦的未来。
卢璟解释说,此次推出的AWRL6844是一款集成了边缘AI算法的先进单芯片雷达传感器。它在检测、定位以及分类的准确率上实现了显著提升,能够以更高的精度支持三款关键的车内应用,为汽车的智能感知和安全驾驶提供了强大的技术支持。而AM275x-Q1 MCU和AM62D-Q1处理器,则是德州仪器精心打造的高度集成的系统级芯片(SoC),融合了新一代C7x DSP内核,其音频处理性能卓越非凡,处理速度较行业内同类产品高出四倍以上,能够为汽车带来震撼人心的高品质音频体验,将车载娱乐系统的音效表现提升至全新高度。
三合一雷达传感器精确、易用、降本
当前,OEM正在持续不懈地将更丰富的传感器技术深度融入汽车设计之中,旨在全方位提升车内体验,并精准契合日益严苛且不断演进的安全标准。借助TI支持边缘AI的 AWRL6844,工程师们得以巧妙整合三项关键的车内检测功能,替代诸如座椅重量传感垫和超声波传感器等众多传统传感器技术,实现汽车感知系统的精简与升级。
卢璟详细介绍说,AWRL6844是一款极具创新性的单芯片低功耗60GHz毫米波雷达传感器,它集成了4个发送器和4个接收器,凭借这一独特架构,实现了更高的空间分辨率,能够精准捕捉高分辨率的检测数据。同时,其成本经过精心优化,完美契合OEM的使用需求与预算考量。该传感器所采集到的丰富数据将被精准输入到应用特定的AI驱动算法之中,这些算法在高度可定制的片上硬件加速器和DSP上高效运行,从而显著提升决策的准确性,并大幅加快数据处理速度,为汽车的智能决策提供强大支撑。
AWRL6844所搭载的边缘AI功能对于提升驾驶体验具有深远意义。例如,在车辆行驶过程中,该传感器能够以高达98%的惊人准确率精准检测并定位车内乘员的位置,为座椅安全带提醒功能提供有力支持,全方位保障驾乘安全。当车辆停下后,它借助先进的神经网络技术,实时监控车内是否存在无人看管的儿童,并且能够敏锐地实时检测到车内哪怕是最微小的动作,其分类准确率更是超过90%,为儿童安全守护筑起坚固防线。这种直接且高效的检测技术,能够助力OEM满足2025年欧洲新车安全评鉴协会(Euro NCAP)的严苛设计要求。此外,当车辆停放妥当后,AWRL6844通过其智能扫描技术能够灵活适应不同的环境变化,有效减少因车身晃动以及外部物体运动所可能引发的误报,为汽车的安全监测提供了更加稳定可靠的保障,让驾驶者更加安心无忧。
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凭借其卓越的先进算法,这款集成了边缘AI的三合一雷达传感器实现了众多关键功能。在安全带提醒装置应用场景中,它能够以高达98%的惊人准确率精准地实现车内乘员的检测与定位,同时巧妙地区分人类与无生命重物,从而有效减少车内不必要的警报,避免给驾乘者带来不必要的干扰与困扰,让安全带提醒功能更加精准、智能且人性化。
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在OEM极为关注的成本控制层面,TI的三合一雷达传感器展现出了显著的优势。在相同的应用场景下,相较于传统方案,它不仅成本更低,而且设计更为简洁高效。以目前的架构为例,需要部署多达6个传感器,这使得整个系统的总价高达约39美元。然而,采用TI的三合一雷达传感器的未来架构,仅需使用1个传感器,便能轻松实现同等甚至更优的功能,系统总价大幅降至约20美元。具体来说,AWRL6844 这款先进的雷达传感器,能够将车内监测系统的总实施成本锐减50%,为OEM的成本优化带来了极具吸引力的解决方案。
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在回答记者提问时,卢璟表示:“目前市场上确实存在多种儿童检测方案,包括摄像头加毫米波雷达的组合。TI的毫米波雷达方案从非视觉角度出发,避免了摄像头可能带来的隐私问题。然而,是否能完全替代摄像头加毫米波雷达的方案,还需要考虑具体应用场景和检测精度的要求。不同的方案在不同环境下可能有不同的表现,因此很难一概而论地说哪一个方案可以100%覆盖所有场景。”
她还说:“毫米波雷达也可以用于驾驶员疲劳检测。研究表明,毫米波雷达可以通过检测驾驶员的生命体征,如呼吸频率和心跳频率,来判断其是否处于疲劳状态。如果算法能够把这些特征提取出来,就能更好地解决这类问题。”
高度集成可拓展器件实现沉浸式汽车音频体验
在卢璟看来,随着驾驶者对各类车型车内体验的期望值不断攀升,OEM迫切希望在为消费者提供高品质音频享受的同时,能够有效降低设计的复杂性以及系统的整体成本。TI完备的音频产品系列凭借其卓越的性能与高度集成化的设计,完美契合了这一市场需求。
AM275x-Q1和AM62D-Q1作为汽车音频系统的核心处理单元,实现了先进的处理性能。这两款芯片均集成了TI专为音频应用精心打造的下一代C7x DSP内核,其处理性能比同类产品高出4到8倍,运行频率高达1GHz;每个内核能够提供高达40GFLOPS的强大计算能力,足以同时处理多种复杂的音频特性。
借助高度集成且可拓展的器件,TI成功实现了沉浸式汽车音频性能的飞跃。AM275x-Q1 MCU和AM62D-Q1处理器将多达2个基于矢量的C7x DSP内核、多个 Arm® 内核、具备外接存储器选项的片上存储器、采用以太网AVB技术的音频网络、用于启用AI的神经处理单元以及硬件安全模块等诸多先进功能,巧妙地集成于一个符合功能安全要求的SoC中,大幅减少了汽车音频放大器系统所需的元件数量,简化了系统架构,降低了成本与设计难度。
这些先进的汽车音频SoC帮助OEM实现了诸多令人瞩目的出色特性,包括空间音频和本地音频、低延时的有源噪声消除、实时音频调优、AVAS(车辆接近警告系统)、ESS(电子安全系统)以及其他乘客安全提示音等。设计人员可以根据不同的存储器和性能需求,在从入门级到高端系统的全系列产品中灵活选择,仅需进行少量的重新设计,无需投入大量资金,即可轻松实现音频系统的升级与优化,满足不同车型和市场定位的需求,为消费者带来卓越的音频驾乘体验。
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卢璟着重强调,这两款芯片分别采用了两种独特的架构,旨在全方位满足多样化的应用场景需求。AM275x-Q1 MCU作为一款无需DDR内存的单芯片DSP解决方案,凭借其精简而高效的架构,能够轻松实现出色的音频性能;而AM62D-Q1处理器则基于DDR内存,同样以单芯片DSP解决方案的形式,为卓越音频体验提供强大支持。这两种架构虽然各有侧重,但却实现了软件投资的一次性覆盖,为开发者带来了极大的便利与高效性。两款器件均集成了空间音频、主动降噪、声音合成以及高级车载网络功能(涵盖以太网音频视频桥接技术),能够在车内营造出如临其境般的沉浸式音频体验,将汽车音频系统推向全新的高度。
借助TI专为出色汽车音频系统量身打造的模拟和嵌入式处理方案,工程师们可以充分利用AM275x-Q1和AM62D-Q1 EVM,结合处理器以及一系列精心挑选的补充模拟和电源组件,高效地开发出完整的音频系统。为了进一步优化汽车音频设计,工程师可以利用TI的TAS6754-Q1音频放大器所采用的创新单电感器(1L)调制技术,仅需配备现有D类放大器一半数量的电感器,便能轻松实现卓越的音频性能与低功耗运行。这种设计不仅简化了系统架构,降低了成本,实现更高效的能耗表现。
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对于哪些想要重塑车内体验的工程师,TI为全部四款器件提供了评估模块:AWRL6844的评估模块AWRL6844EVM,帮助工程师通过单芯片 60GHz 毫米波雷达传感器降低车内感应的复杂性和成本;AM2754-Q1的评估模块AUDIO-AM275-EVM,可让开发人员评估 AM275x 的功能并开发适用于各种多通道音频应用的原型;TAS6754-Q1的评估模块TAS6754Q1EVM,有助于利用 D 类放大器 1L 调制技术缩小汽车音响系统设计尺寸;而AM62D-Q1的评估模块: AUDIO-AM62D-EVM,可以利用高度集成的处理器设计高效的汽车高端音响系统。
写在最后
卢璟总结道,TI全新推出的集成式汽车芯片为不同价位车辆的驾乘人员带来了更安全、更具沉浸感的驾驶体验革新。TI AWRL6844 60GHz毫米波雷达传感器凭借其搭载边缘AI算法的单芯片技术,有力支持了座椅安全带提醒系统的占用检测、车内儿童检测以及入侵检测功能,全方位打造出更安全的驾驶环境。同时,借助TI下一代音频DSP内核、AM275x-Q1 MCU以及AM62D-Q1处理器的强大性能,用户能够以更加经济实惠的方式享受到高品质的音频体验。此外,结合TI全新的模拟产品,例如TAS6754-Q1 D类音频放大器,工程师们能够轻松获得一个完整且高效的音频放大系统解决方案,为汽车音频系统的升级与优化提供了全方位的支持。
借助感知技术和边缘AI的深度融合,TI正在助力开发人员重新构想从车辆到机器人,再到个人电子产品的广泛领域。全新的架构设计使得软件定义的车辆能够显著提升车辆的便利性,而半导体技术的持续进步,则在自动化、智能化、能效以及可负担性等方面达到了前所未有的高度,从而极大地增强了全球用户的最终体验。
无论客户正在着手创造何种产品,TI的模拟、嵌入式以及DLP® 产品,配合其对各类应用的深厚专业知识与全方位支持,都将成为客户强有力的后盾,共同携手重新构想并塑造未来更加精彩绝伦的体验。
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