为智能汽车打造从芯片到软件算法的一体化解决方案

作者：时间：2022-08-22来源：亚德诺半导体收藏

25年来，ADI（亚德诺半导体）一直是交通运输市场与汽车系统技术领域的高质量检测系统先驱之一。凭借在雷达、LIDAR、惯性MEMS/IMU、摄像头和超声传感器等不同子系统信号链的组合，形成了全方位的360°安全技术平台，并支持传感器融合概念。智能化的汽车意味着汽车的感知能力与信息处理能力需要极大提高，同时也意味着各种子系统的复杂度也与过往有很大的不同。ADI可为汽车主控系统提供更为精准、全面的传感器件，并希望在传感器端提供更好的产品、更好的服务，把更有效的数据提供给运算单元，提高效率、提高可靠性、降低系统功耗和成本。

ADAS（高级驾驶辅助系统）是利用安装在车上的各式各样传感器（毫米波雷达、激光雷达、单双目摄像头以及卫星导航），在汽车行驶过程中随时来感应周围的环境，收集数据，进行静态、动态物体的辨识、侦测与追踪，并结合导航地图数据，进行系统的运算与分析，从而预先让驾驶者察觉到可能发生的危险，有效增加汽车驾驶的舒适性和安全性。智能座舱电子电气架构正从分立式控制器往域控集成化、功能模块化转变。物理上，更多物料集中到2~3个控制器内；功能上，原本多个控制器交互大量信号实现单一功能的方式被推翻，每个功能模块集中实现、打通整车逻辑。这就要求座舱芯片高度集成化、且高度面向特定功能。近年来ADI从以往的ADC/隔离器等通用型芯片，延伸至大量的应用定制型芯片，如管理座舱多路摄像头高清传输的GMSL芯片、统筹座舱整体音频链路和处理的DSP系列等，都在新一代的座舱系统中非常普及。
从智能座舱的大赛道以及未来行业发展来看，有更多来自不同领域的企业加入这一赛道一定是有益的，能够带来更多从不同视角对于智能座舱的理解和定义。同时这些厂商在产品形态、功能创新、电子架构变革上，更为大胆激进。相应的带来大量电子物料机会和新产品概念。很多场景甚至打破了汽车和传统消费类产品的界限。这些都是非常有益的客户需求来源。也跟ADI创立以来一贯的专注创新的企业文化不谋而合。

ADI目标：打造创新型整体人机接口(HMI)
车辆的直观交互可减少对驾驶员注意力的干扰，提升驾驶舒适性和安全性。ADI的目标是打造创新型整体人机接口(HMI)。通过对手势、驾驶员和占用监测，包括个别生命体征参数，确保在标准驾驶模式、自动驾驶期间带来便捷的旅行体验。未来AR技术在智能化座舱领域将会有更多创新场景被激活，比如3D智能感知应用的ToF解决方案，未来智能化座舱中人机操控的界面将会变得更加智能，比如通过红外非接触式手势操控。此外，还包括当前比较流行的ToF摄像头，带景深摄象头，把人的表情、手势采集下来，做出相应的算法以后进行非接触操控。 ToF景深摄像头还能监测驾驶员姿态和驾驶状态，这是L3以上自动驾驶人机切换必需的信息。
目前ADI在智能座舱领域，提供一系列先进的人机交互（HMI）和驾驶（员）状态检测先进技术方案，其中3D智能感知应用的ToF解决方案，具有抗强光、高分辨率的特点，可实现人脸识别和复杂的手势识别。
ADI通过与Jungo合作，将ADI提供ToF技术和Jungo的CoDriver软件相结合，有望通过观察头部、身体位置以及眼睛注视情况，监测车内人员的睡意和注意力分散程度。该解决方案意义重大，汽车能实时侦测到驾驶人员是否准备接管汽车。该解决方案还有望实现基于面部、身体和手势的智能交互，提供各个车内人员的人脸识别功能，从而实现个性化信息娱乐及服务、ID认证、以及拼车支付等功能。
从芯片到软件和算法
日益提高的汽车安全标准对汽车电子的安全性提出了更高的要求。智能座舱在汽车安全领域的应用主要包括预测、主动和被动防护三方面。未来座舱系统变得非常复杂，不仅需要专业的芯片解决方案，也需要相应的算法支持。因此，ADI不仅提供芯片，而且还有相应的软件和算法支持，使各种应用可以快速普及到市场上。
在汽车安全领域，ADI早在1993年就推出专门检测汽车碰撞的单片 MEMS 加速度传感器，涉足汽车电子安全领域。从最早的后视、夜视系统到前面介绍的视觉ADAS处理器，到完整的24GHz/77/79GHz毫米波雷达信号链、激光雷达（LIDAR）、Drive360技术平台，无论是工艺流程、产品理念、上市方式还是实施系统解决方案的方式。
ADI一直致力于用丰富的设计经验追求更安全的驾驶体验。例如，ADI高精度雷达技术应用于自动驾驶有很大的优势，ADI与合作伙伴开发了三维甚至四维的雷达解决方案，都较好地体现了精度优势。ADI的GMSL技术除了在座舱中用于视频的传输，在自动驾驶领域也支持自动驾驶的摄像头视频信息以更高速度、更高可靠性和低延时传递给中央运算单元。此外，基于ADI高性能MEMS和IMU技术能与GPS或北斗定位方案形成互补，为车辆提供更精确的定位，以及包括车身姿态的监测功能等等。
随着电动车辆日益风靡，行业对技术提供商也提出了越来越高的性能要求。ADI公司致力于提供先进的车辆电气化技术，以实现可持续发展的未来。目前ADI正与车厂、一二级供应商和生态系统合作伙伴携手，共同开发定义产品，提供有竞争力的差异化方案，从系统角度解决问题。ADI正结合成本和实际应用，与合作伙伴共同探讨哪种方案最优，助力其超越市面普适方案，快速量产上市，成功实现销售目标。
开发工程师一直面临日益严峻的市场和技术挑战，他们需要能提供包括软件和驱动程序的参考设计。在强调产业生态的今天，好的核心芯片产品决不能孤立存在，良好的应用生态系统很重要。而ADI协同业界伙伴，可以提供基于芯片的丰富套件及底层软件包。在相关处理器系列，ADI也提供符合规范的AutoSAR组件、复杂驱动、甚至上层应用插件，帮助客户和合作伙伴加快上市步伐，降低风险。

智能座舱离不开车载传感器
智能座舱中还会集成大量毫米波雷达、激光雷达、单双目摄像头以及卫星导航等各类传感器对车辆及驾驶员进行感知。车载传感器需要兼具高性能、高可靠性、稳定性。高性能，同时具备十年以上生命周期内的高可靠性、稳定性是对汽车电子芯片的普遍要求，而这正是ADI汽车芯片的优势所在。ADI车规质量体系，可以说是业界最严格不妥协的质量体系之一。ADI基于多年的模拟及混合信号技术优势，致力于提供优于业界水平的信号质量、图像品质、实时性、动态比和低漂移，助力更可靠的自动驾驶及人机交互。