智能座艙的變革及ADI的解決方案
迎?九?(《電子產(chǎn)品世界》?編輯)
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/202004/412537.htm汽車電子正推動汽車進(jìn)行一場深刻變革。據(jù)德勤2019年“全球汽車供應(yīng)商調(diào)研報(bào)告”(圖1),從2018—2025年的預(yù)期來看,汽車重點(diǎn)發(fā)展方向之一是電動化,相關(guān)的驅(qū)動系統(tǒng)以及電池/燃料電池,都有約3倍的增幅。另外,自動駕駛/ADAS和相應(yīng)的傳感器部分,也會有超過2倍的增長。再有,與電氣化相關(guān)的智能座艙也有快速發(fā)展。與此相對照的是,汽車的傳統(tǒng)業(yè)務(wù)相對增長緩慢或慢慢開始下跌。
近日,ADI中國汽車技術(shù)市場高級經(jīng)理王星煒先生介紹了智能座艙解決方案。
智能化座艙的趨勢如下。
1)未來座艙會變成更加智能的座艙,變成一個非常獨(dú)立的聲音分區(qū),可以說坐在車的不同位置,聽到的完全可以不一樣,這就需要非常強(qiáng)大的DSP處理器來做處理,需要主動降噪(ANC)技術(shù)。為了減輕線纜重量,有很多車型在應(yīng)用A2B總線。
2)人機(jī)操控的界面變得更加智能,例如通過紅外非接觸式手勢操控,還有現(xiàn)在比較流行的ToF攝像頭/帶景深攝像頭,把人的表情、手勢采集下來,做出相應(yīng)的算法以后進(jìn)行非接觸操控。這種操控技術(shù)在手機(jī)上應(yīng)用比較廣泛,例如手機(jī)的人臉識別和手勢識別,未來智能化座艙也將會引入這種人機(jī)交互系統(tǒng)。
3)隨著自動駕駛的普及,相應(yīng)的駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)也會變得越來越重要,會有駕駛員的注意力監(jiān)控系統(tǒng),看駕駛員是不是一直在注意路況,是不是有能力接管駕駛權(quán)。
4)對駕駛員健康狀況的監(jiān)控,可以去監(jiān)測駕駛員心率或者血壓,監(jiān)測駕駛員的狀態(tài)是不是適合去駕駛。如果不適合駕駛,自動駕駛的相關(guān)功能會去接管汽車,停到路邊聯(lián)系并啟動緊急呼叫系統(tǒng)。
由于未來座艙系統(tǒng)變得非常復(fù)雜,因此不僅需要芯片解決方案,也需要相應(yīng)的算法支持。因此,ADI等芯片公司不僅提供芯片,而且還有相應(yīng)的軟件和算法,使各種應(yīng)用可以快速普及到市場上。
其中,沉浸式音頻體驗(yàn)所蘊(yùn)含的技術(shù)包括A2B的總線和主動降噪。
1 A2B總線
A2B(車內(nèi)音頻總線,Automotive Audio Bus)是數(shù)字化的音頻總線,主要特點(diǎn)是可以使電動車的能耗更低,使續(xù)航里程更長;因?yàn)閭鹘y(tǒng)上音響的線束很粗,以保證音質(zhì)。A2B技術(shù)把傳統(tǒng)音響數(shù)字化以后,因而對線束的要求就會降低,使線材重量小,相應(yīng)地布線更簡單,成本也會更低。
2 主動降噪
主動降噪(ANC)在耳機(jī)中最為常見:會把噪音濾除掉,用戶只會聽到想聽的音樂和與別人交流的聲音。在汽車應(yīng)用中,主動降噪可以把車內(nèi)的噪音,諸如路噪和發(fā)動機(jī)的噪音消除掉,即把聲音管理得更好。
主動降噪的工作原理是把噪音采集過來,就是相應(yīng)的聲音波形。通過喇叭處理后,給出一個反向的波形,經(jīng)過抵消就會變成幅度較小的音頻波形,因而噪音變小了,變得更加安靜(如圖2)。
具體地,傳統(tǒng)車內(nèi)會有很多音響和喇叭的布線。主動降噪技術(shù)會由控制器來控制這些喇叭,同時也會有A2B總線相應(yīng)地把車內(nèi)不同位置的麥克風(fēng)的噪音收集下來。除此之外,車在行駛中,有些噪音是非常低頻的噪音,這是來自于車的震動,所以主動降噪控制器也會把車身四周的加速度、震動信息等傳到主動處理的控制器。這個控制器核心的技術(shù)往往是DSP技術(shù)。
ADI的音頻處理DSP技術(shù)與主動降噪的優(yōu)勢有二:①高的雙向傳輸速率,對應(yīng)的線束拓?fù)涑杀竞艿?;同時傳輸延時也非常低,這樣可以帶來非常好的聲音處理表現(xiàn)。②滿足車規(guī)級要求。
(注:本文來源于科技期刊《電子產(chǎn)品世界》2020年第05期。)
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