?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(lái)，ADI（亞德諾半導(dǎo)體）一直是交通運(yùn)輸市場(chǎng)與汽車系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域的高質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)先驅(qū)之一。憑借在雷達(dá)、LIDAR、慣性MEMS/IMU、攝像頭和超聲傳感器等不同子系統(tǒng)信號(hào)鏈的組合，形成了全方位的360°安全技術(shù)平臺(tái)，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(shí)也意味著各種子系統(tǒng)的復(fù)雜度也與過(guò)往有很大的不同。ADI可為汽車主控系統(tǒng)提供更為精準(zhǔn)、全面的傳感器件，并希望在傳感器端提供更好的產(chǎn)品、更好的服務(wù)，把更有效的數(shù)據(jù)提供給運(yùn)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(jí)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(dá)、激光雷達(dá)、單雙目攝像頭以及衛(wèi)星導(dǎo)航），在汽車行駛過(guò)程中隨時(shí)來(lái)感應(yīng)周圍的環(huán)境，收集數(shù)據(jù)，進(jìn)行靜態(tài)、動(dòng)態(tài)物體的辨識(shí)、偵測(cè)與追蹤，并結(jié)合導(dǎo)航地圖數(shù)據(jù)，進(jìn)行系統(tǒng)的運(yùn)算與分析，從而預(yù)先讓駕駛者察覺(jué)到可能發(fā)生的危險(xiǎn)，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(gòu)正從分立式控制器往域控集成化、功能模塊化轉(zhuǎn)變。物理上，更多物料集中到2~3個(gè)控制器內(nèi)；功能上，原本多個(gè)控制器交互大量信號(hào)實(shí)現(xiàn)單一功能的方式被推翻，每個(gè)功能模塊集中實(shí)現(xiàn)、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(lái)ADI從以往的ADC/隔離器等通用型芯片，延伸至大量的應(yīng)用定制型芯片，如管理座艙多路攝像頭高清傳輸?shù)腉MSL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(lái)行業(yè)發(fā)展來(lái)看，有更多來(lái)自不同領(lǐng)域的企業(yè)加入這一賽道一定是有益的，能夠帶來(lái)更多從不同視角對(duì)于智能座艙的理解和定義。同時(shí)這些廠商在產(chǎn)品形態(tài)、功能創(chuàng)新、電子架構(gòu)變革上，更為大膽激進(jìn)。相應(yīng)的帶來(lái)大量電子物料機(jī)會(huì)和新產(chǎn)品概念。很多場(chǎng)景甚至打破了汽車和傳統(tǒng)消費(fèi)類產(chǎn)品的界限。這些都是非常有益的客戶需求來(lái)源。也跟ADI創(chuàng)立以來(lái)一貫的專注創(chuàng)新的企業(yè)文化不謀而合。

ADI目標(biāo)：打造創(chuàng)新型整體人機(jī)接口(HMI)
車輛的直觀交互可減少對(duì)駕駛員注意力的干擾，提升駕駛舒適性和安全性。ADI的目標(biāo)是打造創(chuàng)新型整體人機(jī)接口(HMI)。通過(guò)對(duì)手勢(shì)、駕駛員和占用監(jiān)測(cè)，包括個(gè)別生命體征參數(shù)，確保在標(biāo)準(zhǔn)駕駛模式、自動(dòng)駕駛期間帶來(lái)便捷的旅行體驗(yàn)。未來(lái)AR技術(shù)在智能化座艙領(lǐng)域?qū)?huì)有更多創(chuàng)新場(chǎng)景被激活，比如3D智能感知應(yīng)用的ToF解決方案，未來(lái)智能化座艙中人機(jī)操控的界面將會(huì)變得更加智能，比如通過(guò)紅外非接觸式手勢(shì)操控。此外，還包括當(dāng)前比較流行的ToF攝像頭，帶景深攝象頭，把人的表情、手勢(shì)采集下來(lái)，做出相應(yīng)的算法以后進(jìn)行非接觸操控。 ToF景深攝像頭還能監(jiān)測(cè)駕駛員姿態(tài)和駕駛狀態(tài)，這是L3以上自動(dòng)駕駛?cè)藱C(jī)切換必需的信息。
 目前ADI在智能座艙領(lǐng)域，提供一系列先進(jìn)的人機(jī)交互（HMI）和駕駛（員）狀態(tài)檢測(cè)先進(jìn)技術(shù)方案，其中3D智能感知應(yīng)用的ToF解決方案，具有抗強(qiáng)光、高分辨率的特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)人臉識(shí)別和復(fù)雜的手勢(shì)識(shí)別。
ADI通過(guò)與Jungo合作，將ADI提供ToF技術(shù)和Jungo的CoDriver軟件相結(jié)合，有望通過(guò)觀察頭部、身體位置以及眼睛注視情況，監(jiān)測(cè)車內(nèi)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(shí)時(shí)偵測(cè)到駕駛?cè)藛T是否準(zhǔn)備接管汽車。該解決方案還有望實(shí)現(xiàn)基于面部、身體和手勢(shì)的智能交互，提供各個(gè)車內(nèi)人員的人臉識(shí)別功能，從而實(shí)現(xiàn)個(gè)性化信息娛樂(lè)及服務(wù)、ID認(rèn)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(biāo)準(zhǔn)對(duì)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(lǐng)域的應(yīng)用主要包括預(yù)測(cè)、主動(dòng)和被動(dòng)防護(hù)三方面。未來(lái)座艙系統(tǒng)變得非常復(fù)雜，不僅需要專業(yè)的芯片解決方案，也需要相應(yīng)的算法支持。因此，ADI不僅提供芯片，而且還有相應(yīng)的軟件和算法支持，使各種應(yīng)用可以快速普及到市場(chǎng)上。
在汽車安全領(lǐng)域，ADI早在1993年就推出專門檢測(cè)汽車碰撞的單片 MEMS 加速度傳感器，涉足汽車電子安全領(lǐng)域。從最早的后視、夜視系統(tǒng)到前面介紹的視覺(jué)ADAS處理器，到完整的24GHz/77/79GHz毫米波雷達(dá)信號(hào)鏈、激光雷達(dá)（LIDAR）、Drive360技術(shù)平臺(tái)，無(wú)論是工藝流程、產(chǎn)品理念、上市方式還是實(shí)施系統(tǒng)解決方案的方式。
ADI一直致力于用豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)追求更安全的駕駛體驗(yàn)。例如，ADI高精度雷達(dá)技術(shù)應(yīng)用于自動(dòng)駕駛有很大的優(yōu)勢(shì)，ADI與合作伙伴開(kāi)發(fā)了三維甚至四維的雷達(dá)解決方案，都較好地體現(xiàn)了精度優(yōu)勢(shì)。ADI的GMSL技術(shù)除了在座艙中用于視頻的傳輸，在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域也支持自動(dòng)駕駛的攝像頭視頻信息以更高速度、更高可靠性和低延時(shí)傳遞給中央運(yùn)算單元。此外，基于ADI高性能MEMS和IMU技術(shù)能與GPS或北斗定位方案形成互補(bǔ)，為車輛提供更精確的定位，以及包括車身姿態(tài)的監(jiān)測(cè)功能等等。
隨著電動(dòng)車輛日益風(fēng)靡，行業(yè)對(duì)技術(shù)提供商也提出了越來(lái)越高的性能要求。ADI公司致力于提供先進(jìn)的車輛電氣化技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的未來(lái)。目前ADI正與車廠、一二級(jí)供應(yīng)商和生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴攜手，共同開(kāi)發(fā)定義產(chǎn)品，提供有競(jìng)爭(zhēng)力的差異化方案，從系統(tǒng)角度解決問(wèn)題。ADI正結(jié)合成本和實(shí)際應(yīng)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(chǎn)上市，成功實(shí)現(xiàn)銷售目標(biāo)。
開(kāi)發(fā)工程師一直面臨日益嚴(yán)峻的市場(chǎng)和技術(shù)挑戰(zhàn)，他們需要能提供包括軟件和驅(qū)動(dòng)程序的參考設(shè)計(jì)。在強(qiáng)調(diào)產(chǎn)業(yè)生態(tài)的今天，好的核心芯片產(chǎn)品決不能孤立存在，良好的應(yīng)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(guān)處理器系列，ADI也提供符合規(guī)范的AutoSAR組件、復(fù)雜驅(qū)動(dòng)、甚至上層應(yīng)用插件，幫助客戶和合作伙伴加快上市步伐，降低風(fēng)險(xiǎn)。

智能座艙離不開(kāi)車載傳感器
智能座艙中還會(huì)集成大量毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、單雙目攝像頭以及衛(wèi)星導(dǎo)航等各類傳感器對(duì)車輛及駕駛員進(jìn)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(shí)具備十年以上生命周期內(nèi)的高可靠性、穩(wěn)定性是對(duì)汽車電子芯片的普遍要求，而這正是ADI汽車芯片的優(yōu)勢(shì)所在。ADI車規(guī)質(zhì)量體系，可以說(shuō)是業(yè)界最嚴(yán)格不妥協(xié)的質(zhì)量體系之一。ADI基于多年的模擬及混合信號(hào)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，致力于提供優(yōu)于業(yè)界水平的信號(hào)質(zhì)量、圖像品質(zhì)、實(shí)時(shí)性、動(dòng)態(tài)比和低漂移，助力更可靠的自動(dòng)駕駛及人機(jī)交互。

(本文來(lái)自于電子產(chǎn)品世界2022年8月刊)