智能座艙的變革及ADI的解決方案
迎?九?(《電子產品世界》?編輯)
本文引用地址:http://www.j9360.com/article/202004/412537.htm汽車電子正推動汽車進行一場深刻變革。據德勤2019年“全球汽車供應商調研報告”(圖1),從2018—2025年的預期來看,汽車重點發展方向之一是電動化,相關的驅動系統以及電池/燃料電池,都有約3倍的增幅。另外,自動駕駛/ADAS和相應的傳感器部分,也會有超過2倍的增長。再有,與電氣化相關的智能座艙也有快速發展。與此相對照的是,汽車的傳統業務相對增長緩慢或慢慢開始下跌。
近日,ADI中國汽車技術市場高級經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,變成一個非常獨立的聲音分區,可以說坐在車的不同位置,聽到的完全可以不一樣,這就需要非常強大的DSP處理器來做處理,需要主動降噪(ANC)技術。為了減輕線纜重量,有很多車型在應用A2B總線。
2)人機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,做出相應的算法以后進行非接觸操控。這種操控技術在手機上應用比較廣泛,例如手機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交互系統。
3)隨著自動駕駛的普及,相應的駕駛員監控系統也會變得越來越重要,會有駕駛員的注意力監控系統,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。
4)對駕駛員健康狀況的監控,可以去監測駕駛員心率或者血壓,監測駕駛員的狀態是不是適合去駕駛。如果不適合駕駛,自動駕駛的相關功能會去接管汽車,停到路邊聯系并啟動緊急呼叫系統。
由于未來座艙系統變得非常復雜,因此不僅需要芯片解決方案,也需要相應的算法支持。因此,ADI等芯片公司不僅提供芯片,而且還有相應的軟件和算法,使各種應用可以快速普及到市場上。
其中,沉浸式音頻體驗所蘊含的技術包括A2B的總線和主動降噪。
1 A2B總線
A2B(車內音頻總線,Automotive Audio Bus)是數字化的音頻總線,主要特點是可以使電動車的能耗更低,使續航里程更長;因為傳統上音響的線束很粗,以保證音質。A2B技術把傳統音響數字化以后,因而對線束的要求就會降低,使線材重量小,相應地布線更簡單,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。在汽車應用中,主動降噪可以把車內的噪音,諸如路噪和發動機的噪音消除掉,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,就是相應的聲音波形。通過喇叭處理后,給出一個反向的波形,經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,傳統車內會有很多音響和喇叭的布線。主動降噪技術會由控制器來控制這些喇叭,同時也會有A2B總線相應地把車內不同位置的麥克風的噪音收集下來。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往往是DSP技術。
ADI的音頻處理DSP技術與主動降噪的優勢有二:①高的雙向傳輸速率,對應的線束拓撲成本很低;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。②滿足車規級要求。
(注:本文來源于科技期刊《電子產品世界》2020年第05期。)
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