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全新推出芯片产品,重塑车内体验,开启汽车驾乘的新纪元。

在汽车行业加速变革的时代,技术创新正成为驱动产业发展的核心力量。从动力系统的革新,到驾驶体验的全方位升级,汽车逐渐演变成集出行、娱乐、生活于一体的智能终端。

德州仪器(TI)车载娱乐系统总经理卢璟日前在CES2025新品发布会上表示,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。

目前,TI在推动汽车设计革新方面主要聚焦于四大关键领域:

  • 混合动力、电动以及动力总成系统。致力于实现续航里程更长、性能更卓越、驾驶更安全且性价比更高的汽车。
  • 高级驾驶辅助系统。打造更安全的驾驶体验,为全自动驾驶汽车奠定基础。
  • 信息娱乐系统与仪表组。借助先进的显示、通信以及连接技术,实现更智能、更安全的驾驶体验。
  • 车身电子装置和照明。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。

在这一过程中,OEM可以充分借助TI全新推出的AWRL6844 60GHz毫米波雷达传感器、AM275x-Q1 MCU和AM62D-Q1处理器、以及TAS6754-Q1 D类音频放大器,重塑车内体验,开启汽车驾乘的新纪元。

支持边缘AI的三合一雷达传感器

AWRL6844是一款集成了边缘AI算法的60GHz毫米波雷达传感器,支持用于座椅安全带提醒系统的占用检测、车内儿童检测和入侵检测,从而实现更安全的驾驶环境。因为根据欧洲新车评鉴计划(NCAP)要求,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。

AWRL6844集成了四个发送器和四个接收器,能够提供高分辨率的检测数据,并且成本经过优化,非常适合 OEM 使用。采集的数据输入到应用特定的AI驱动算法中,这些算法在可定制的片上硬件加速器和DSP上运行,从而能够提高决策的准确性并加快数据处理速度。

例如,在行驶过程中,该传感器能够以98%的准确率检测和定位车内乘员,从而支持座椅安全带提醒功能。停车后,它使用神经网络技术监控车内是否有无人看管的儿童,并且能够实时检测到车内微小的动作,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。当车辆停好时,它通过智能扫描技术来适应不同的环境,从而减少由于车身晃动和外部物体运动所引起的误报。

这意味着,AWRL6844能够帮助工程师使用单芯片整合三项车内检测功能,从而替代需要多种传感器(座椅重量传感垫和超声波传感器)的传统方案。数据显示,采用AWRL6844之后,车内监测系统总实施成本将降低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,设计也更为灵活。

打造更佳的汽车音频体验

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,而OEM也希望在提供高品质音频的同时,能够尽量降低设计复杂性和系统成本。在这样的背景下,TI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。

卢璟表示,当下汽车音频系统面临着在有限硬件资源基础上,实现主动降噪、实时音频调优以及引擎预警音效等多样化功能的挑战。这些功能需求,对芯片的运算能力与集成度提出了更为严苛的要求。以沉浸式 3D 音效为例,它需要强大的算法作为支撑;而新能源汽车为保证驾乘体验,对车内噪声抑制提出了既要精准降噪,又不能增加车身重量的高要求。

在以往,传统的解决办法通常是借助多个芯片协同运作来满足这些需求。然而,这种方式不仅提升了系统成本,还让系统复杂度大幅增加,同时在设计灵活性方面也受到诸多限制。TI 推出的两款产品,凭借强大的内核性能以及灵活的架构设计,成功攻克了这些行业难题,为汽车音频系统的发展提供了新的解决方案。

AM275x-Q1 MCU和AM62D-Q1处理器通过将TI基于矢量的C7x DSP核心、Arm®核心、存储器、音频网络和硬件安全模块集成到一个符合功能安全要求的SoC中,减少了汽车音频放大器系统所需的元件数量。C7x 核心与矩阵乘法加速器结合,共同构成了一个神经处理单元,用于处理传统音频算法和基于边缘 AI 的音频算法。

具体而言,C7000 DSP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,处理性能是其他音频DSP的四倍以上。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。

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。

AM275x-Q1 MCU和AM62D-Q1处理器具有空间音频、主动降噪、声音合成和高级车载网络功能(包括以太网音频视频桥接),集成的神经网络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。

值得一提的是,这些汽车音频SoC是可进行扩展的,设计人员可以根据不同的存储器和性能需求,从入门级到高端系统中进行选择,只需进行很少的重新设计,不需要大量投资。

此外,为了进一步优化汽车音频设计,工程师可以使用TI TAS6754-Q1音频放大器,该放大器采用创新的1L调制技术,可实现出色的音频性能和低功耗,且相比现有的D类放大器,其所需的电感数量减少了一半。TAS67xx-Q1系列器件集成了OEM所需的实时负载诊断功能,帮助工程师简化设计、降低成本和提高效率,同时保证音频质量不受影响。

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。

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