?為智能汽車打造從芯片到軟件算法的一體化解決方案

25年來，ADI（亞德諾半導體）一直是交通運輸市場與汽車系統(tǒng)技術領域的高質量檢測系統(tǒng)先驅之一。憑借在雷達、LIDAR、慣性MEMS/IMU、攝像頭和超聲傳感器等不同子系統(tǒng)信號鏈的組合，形成了全方位的360°安全技術平臺，并支持傳感器融合概念。智能化的汽車意味著汽車的感知能力與信息處理能力需要極大提高，同時也意味著各種子系統(tǒng)的復雜度也與過往有很大的不同。ADI可為汽車主控系統(tǒng)提供更為精準、全面的傳感器件，并希望在傳感器端提供更好的產品、更好的服務，把更有效的數據提供給運算單元，提高效率、提高可靠性、降低系統(tǒng)功耗和成本。

ADAS（高級駕駛輔助系統(tǒng)）是利用安裝在車上的各式各樣傳感器（毫米波雷達、激光雷達、單雙目攝像頭以及衛(wèi)星導航），在汽車行駛過程中隨時來感應周圍的環(huán)境，收集數據，進行靜態(tài)、動態(tài)物體的辨識、偵測與追蹤，并結合導航地圖數據，進行系統(tǒng)的運算與分析，從而預先讓駕駛者察覺到可能發(fā)生的危險，有效增加汽車駕駛的舒適性和安全性。智能座艙電子電氣架構正從分立式控制器往域控集成化、功能模塊化轉變。物理上，更多物料集中到2~3個控制器內；功能上，原本多個控制器交互大量信號實現單一功能的方式被推翻，每個功能模塊集中實現、打通整車邏輯。這就要求座艙芯片高度集成化、且高度面向特定功能。近年來ADI從以往的ADC/隔離器等通用型芯片，延伸至大量的應用定制型芯片，如管理座艙多路攝像頭高清傳輸的GMSL芯片、統(tǒng)籌座艙整體音頻鏈路和處理的DSP系列等，都在新一代的座艙系統(tǒng)中非常普及。
從智能座艙的大賽道以及未來行業(yè)發(fā)展來看，有更多來自不同領域的企業(yè)加入這一賽道一定是有益的，能夠帶來更多從不同視角對于智能座艙的理解和定義。同時這些廠商在產品形態(tài)、功能創(chuàng)新、電子架構變革上，更為大膽激進。相應的帶來大量電子物料機會和新產品概念。很多場景甚至打破了汽車和傳統(tǒng)消費類產品的界限。這些都是非常有益的客戶需求來源。也跟ADI創(chuàng)立以來一貫的專注創(chuàng)新的企業(yè)文化不謀而合。

ADI目標：打造創(chuàng)新型整體人機接口(HMI)
車輛的直觀交互可減少對駕駛員注意力的干擾，提升駕駛舒適性和安全性。ADI的目標是打造創(chuàng)新型整體人機接口(HMI)。通過對手勢、駕駛員和占用監(jiān)測，包括個別生命體征參數，確保在標準駕駛模式、自動駕駛期間帶來便捷的旅行體驗。未來AR技術在智能化座艙領域將會有更多創(chuàng)新場景被激活，比如3D智能感知應用的ToF解決方案，未來智能化座艙中人機操控的界面將會變得更加智能，比如通過紅外非接觸式手勢操控。此外，還包括當前比較流行的ToF攝像頭，帶景深攝象頭，把人的表情、手勢采集下來，做出相應的算法以后進行非接觸操控。 ToF景深攝像頭還能監(jiān)測駕駛員姿態(tài)和駕駛狀態(tài)，這是L3以上自動駕駛人機切換必需的信息。
 目前ADI在智能座艙領域，提供一系列先進的人機交互（HMI）和駕駛（員）狀態(tài)檢測先進技術方案，其中3D智能感知應用的ToF解決方案，具有抗強光、高分辨率的特點，可實現人臉識別和復雜的手勢識別。
ADI通過與Jungo合作，將ADI提供ToF技術和Jungo的CoDriver軟件相結合，有望通過觀察頭部、身體位置以及眼睛注視情況，監(jiān)測車內人員的睡意和注意力分散程度。該解決方案意義重大，汽車能實時偵測到駕駛人員是否準備接管汽車。該解決方案還有望實現基于面部、身體和手勢的智能交互，提供各個車內人員的人臉識別功能，從而實現個性化信息娛樂及服務、ID認證、以及拼車支付等功能。
從芯片到軟件和算法
日益提高的汽車安全標準對汽車電子的安全性提出了更高的要求。智能座艙在汽車安全領域的應用主要包括預測、主動和被動防護三方面。未來座艙系統(tǒng)變得非常復雜，不僅需要專業(yè)的芯片解決方案，也需要相應的算法支持。因此，ADI不僅提供芯片，而且還有相應的軟件和算法支持，使各種應用可以快速普及到市場上。
在汽車安全領域，ADI早在1993年就推出專門檢測汽車碰撞的單片 MEMS 加速度傳感器，涉足汽車電子安全領域。從最早的后視、夜視系統(tǒng)到前面介紹的視覺ADAS處理器，到完整的24GHz/77/79GHz毫米波雷達信號鏈、激光雷達（LIDAR）、Drive360技術平臺，無論是工藝流程、產品理念、上市方式還是實施系統(tǒng)解決方案的方式。
ADI一直致力于用豐富的設計經驗追求更安全的駕駛體驗。例如，ADI高精度雷達技術應用于自動駕駛有很大的優(yōu)勢，ADI與合作伙伴開發(fā)了三維甚至四維的雷達解決方案，都較好地體現了精度優(yōu)勢。ADI的GMSL技術除了在座艙中用于視頻的傳輸，在自動駕駛領域也支持自動駕駛的攝像頭視頻信息以更高速度、更高可靠性和低延時傳遞給中央運算單元。此外，基于ADI高性能MEMS和IMU技術能與GPS或北斗定位方案形成互補，為車輛提供更精確的定位，以及包括車身姿態(tài)的監(jiān)測功能等等。
隨著電動車輛日益風靡，行業(yè)對技術提供商也提出了越來越高的性能要求。ADI公司致力于提供先進的車輛電氣化技術，以實現可持續(xù)發(fā)展的未來。目前ADI正與車廠、一二級供應商和生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴攜手，共同開發(fā)定義產品，提供有競爭力的差異化方案，從系統(tǒng)角度解決問題。ADI正結合成本和實際應用，與合作伙伴共同探討哪種方案最優(yōu)，助力其超越市面普適方案，快速量產上市，成功實現銷售目標。
開發(fā)工程師一直面臨日益嚴峻的市場和技術挑戰(zhàn)，他們需要能提供包括軟件和驅動程序的參考設計。在強調產業(yè)生態(tài)的今天，好的核心芯片產品決不能孤立存在，良好的應用生態(tài)系統(tǒng)很重要。而ADI協(xié)同業(yè)界伙伴，可以提供基于芯片的豐富套件及底層軟件包。在相關處理器系列，ADI也提供符合規(guī)范的AutoSAR組件、復雜驅動、甚至上層應用插件，幫助客戶和合作伙伴加快上市步伐，降低風險。

智能座艙離不開車載傳感器
智能座艙中還會集成大量毫米波雷達、激光雷達、單雙目攝像頭以及衛(wèi)星導航等各類傳感器對車輛及駕駛員進行感知。車載傳感器需要兼具高性能、高可靠性、穩(wěn)定性。高性能，同時具備十年以上生命周期內的高可靠性、穩(wěn)定性是對汽車電子芯片的普遍要求，而這正是ADI汽車芯片的優(yōu)勢所在。ADI車規(guī)質量體系，可以說是業(yè)界最嚴格不妥協(xié)的質量體系之一。ADI基于多年的模擬及混合信號技術優(yōu)勢，致力于提供優(yōu)于業(yè)界水平的信號質量、圖像品質、實時性、動態(tài)比和低漂移，助力更可靠的自動駕駛及人機交互。

(本文來自于電子產品世界2022年8月刊)