德州仪器:用半导体技术重塑汽车驾乘体验

2025-01-14 16:23:50 来源: 杜芹

当前消费者对车辆的期望已从基本的交通工具转向智能化、舒适化的“第三生活空间”。无论是数字钥匙、车道保持辅助还是环绕立体声等功能,市场需求的背后凸显出两大技术趋势:第一、日益严格的安全法规:随着欧洲NCAP等法规不断升级,汽车制造商需要在车辆的行驶和停止状态下,精准监控车内外的情况。这对车内感知系统的精度、稳健性提出了更高要求。第二、高品质音频体验的需求:消费者希望在驾驶途中享受到更舒适、沉浸的座舱体验。这对音频系统提出了高性能、低功耗的要求,同时需要支持实时的音效调整。
 
围绕这两大技术趋势,德州仪器(TI)在近日的CES2025期间重磅发布了四款新产品,覆盖雷达和音频系统两大领域,德州仪器 (TI) 车载娱乐系统总经理卢璟女士对这几款新产品做了详细的讲解,通过其新一代半导体产品,提供低成本、低复杂度的解决方案。
 
三合一雷达传感器WRL684:以AI赋能车内安全

根据欧洲新车评鉴计划(NCAP)要求,到2025年必须使用直接感应技术检测车内儿童存在,2026年将进一步要求区分成人和儿童。随着更多新法规和汽车安全评鉴项目的出台,汽车制造商需要集成更准确、稳健的车内感知系统。
 
对此,TI发布了最新款的毫米波雷达产品——AWRL6844。它配备4x4天线阵列,空间分辨率更高,内置专有片上加速器和 DSP,支持边缘 AI 模型运行。此款单芯片低功耗 60GHz 毫米波雷达传感器可运行边缘AI算法,以更高精度识别和分类车内物体,同时满足最新安全法规的三大应用需求:乘员监测、车内儿童检测和低功耗入侵检测。
 
卢璟进一步介绍到,具体而言,该传感器通过乘员检测和定位准确率高达98%,能够精确区分乘客与无生命重物,从而减少车内不必要的警报干扰,提升驾驶体验。在车内儿童检测中,该传感器分类准确率超过90%,可同时支持最多5名乘客的检测,并且能够区分儿童、成人和无生命体物体,从而满足欧洲NCAP安全法规的要求,实现高达4分的评分。在入侵检测功能上,这款传感器表现出卓越的低功耗优势,平均功耗低于50毫瓦,同时检测精度高达98%。它能够有效减少由于车辆晃动或外部移动物体引起的误报,为停车状态下的车辆安全提供可靠保障。
 
传统解决方案需要多种传感器(重力传感器、UWB、超声波传感器),不仅增加成本,还提升系统复杂性。而AWRL6844通过单芯片实现全部功能,将车内监测系统总实施成本降低 50%,为制造商提供更具竞争力的方案。另外,AWRL6844支持 OEM 满足不断变化的 Euro NCAP 设计要求,设计更为灵活。
 
 
 
车载音频的技术飞跃
 
随着汽车逐渐从单纯的出行工具转变为“第三生活空间”,音频技术在车辆中扮演了越来越重要的角色。从沉浸式3D立体声、语音交互,到电动车的主动噪声消除和安全功能(如安全带提醒),音频应用已经成为提升驾乘舒适性和安全性的重要一环。为满足这些多样化的需求,德州仪器(TI)此次推出了两款基于音频应用的重磅产品——AM275x-Q1 MCU和AM62D-Q1处理器
 
卢璟指出,当前的汽车音频系统需要在有限的硬件资源上实现丰富的功能,包括主动降噪、实时音频调优以及引擎预警音效。这些需求对芯片的运算能力和集成度提出了更高要求。例如,沉浸式3D音效需要强大的算法支持,而新能源汽车对车内噪声的抑制则需要精准的降噪技术,同时不增加车身重量。传统的解决方案往往需要多个芯片协同工作,但这不仅增加了系统成本和复杂度,也限制了设计的灵活性。TI的这两款产品通过强大的内核性能和灵活的架构设计,成功解决了这些行业痛点。
 
这两款处理器都集成了TI最新一代的C7000 DSP内核,相比TI早期的C2000和C5000系列,其性能有了跨代式的提升。以下是其关键技术特性:
 
·强大的计算性能:C7000内核基于256位矢量运算架构,支持单周期访问L2存储器,主频高达1GHz,每个内核可提供40GFLOPS的计算能力。这种设计不仅提升了音频处理的效率,还为运行复杂的音频算法提供了强大支持。
 
·高度的灵活性与扩展性:最高支持集成4个C7000 DSP内核,同时包含Arm A53和R5内核,便于客户快速移植基于Arm架构的算法,缩短开发周期。
 
·充足的片上存储:AM275x-Q1内置高达10.75MB的片上存储器,其中包括4.75MB的L2存储器和6MB的L3存储器。这种大容量设计可使音频系统在不依赖外部DDR的情况下实现单芯片解决方案。
 
·网络适配能力:支持车载以太网的AVB技术,用于高效传输音频数据,满足新一代车载网络架构需求。
 
·AI和安全特性:集成神经网络NPU加速器,支持客户自定义AI算法;同时具备HSM安全模块,支持功能安全和信息安全,包括安全启动和加密算法,确保系统的可靠性。
 
这两款处理器在音频应用中的强大性能已经在实际场景中得到了验证。在CES展会上,TI展示了一项基于C7000内核的12路3D立体声算法Demo,其CPU占用率不到10%,剩余算力可以支持其他音频任务,比如主动降噪和车辆预警。这种高效性能为客户提供了充足的设计空间,使他们能够在单一芯片上实现更多功能,从而简化系统设计,降低成本。
 
这两款产品的设计充分考虑了车厂在不同车型(从入门级到豪华车型)上的多样化需求。其中,AM275x-Q1是一种单芯片解决方案,片上存储容量大,可完全胜任多数音频任务,无需外部存储器扩展。其高性价比适合大部分入门级车型,同时满足高效的设计需求。
 
AM62D-Q1则提供了更高的扩展能力,支持DDR4接口和多达4个A53内核,非常适合对存储和运算需求更高的高端车型。例如,它可以处理更复杂的音频算法,或存储更多高质量音频文件,满足豪华车对音频体验的极致要求。
 
 
 
两款产品都基于统一的架构设计,这为客户提供了开发上的一致性。车厂可以基于同一平台,轻松适配不同车型,从而显著降低研发成本和时间。
 
另一个重要的产品是TAS6754-Q1 D类音频放大器,这款放大器采用TI独特的单电感设计技术,与传统D类放大器相比,外围器件数量减少一半,不仅降低了成本,还提升了整体系统的效率和音质表现。这种技术优势在当前消费者对高品质车载娱乐需求激增的背景下尤为重要。
 
写在最后
 
在汽车领域,德州仪器正通过其广泛的模拟和数字化产品,专注于更快速的充电高压平台支持、信号感知能力提升、信息安全传输、智能数据处理、电机驱动与控制等六大技术创新领域,从多个角度帮助客户降低系统复杂度、优化成本并提升产品性能。半导体技术的优势不仅在于克服技术障碍,还在于降低系统复杂度和成本,从而激发产品的创新潜力。
 
德州仪器此次推出的四款产品,展示了其在安全感知与音频技术领域的深厚积累和创新能力。从降低系统成本到提升处理性能,这些产品为汽车制造商提供了灵活、可靠的解决方案,帮助他们在智能驾驶和车载娱乐等领域实现突破。
责任编辑:sophie

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