安全与简单兼顾，德州仪器用技术引领汽车驾乘体验变革

当前汽车市场正在经历一场深刻变革。市场需求变化、行业技术进步和国际竞争加剧带来了对车辆系统本身的可靠性、人机交互的安全性、驾乘的舒适性、儿童乘员的保护等诸多挑战与风险，汽车工程师面临着前所未有的研发压力。

半导体技术如何帮助汽车工程师实现产品的创新？德州仪器(TI)有着非常广泛的模拟和数字化产品，主要专注在六大领域，第一是在更小的体积内实现更快速的充电；第二是设计更加可靠的汽车高压系统；第三，对声音、图像等信号更准确地感知；第四，更加无缝的、不受干扰的信息安全传输；第五，更加智能的数据处理；第六，更加准确的电机驱动和控制。

德州仪器(TI)车载娱乐系统总经理卢璟认为当前汽车行业有两大创新领域，这两大领域的创新和半导体的创新息息相关。第一点是更严格的安全法规标准。随着旨在提高乘客安全功能的新法规和汽车安全评鉴项目的陆续出台，汽车制造商需要集成更准确、稳健的车内感知系统，以满足车辆在行驶和停止时遇到的各种场景下，监控车内外情况。第二点是更出色的音频性能。如今越来越多的车型需要配备出色音频性能的沉浸式车内娱乐系统，以满足消费者在行驶途中获得沉浸、舒适的座舱体验。

传统解决方案是增加更多的传感器和音频设备，这不仅会提高成本，也会使整个系统的复杂性增加。而TI近日推出的支持边缘AI的全新雷达传感器和汽车音频处理器能够在这两个方向上更好地解决工程师的难题。

安全、安全、安全！采用支持边缘AI的雷达传感器更可靠

在自动驾驶领域，毫米波雷达正以高精度、全天候工作、强抗干扰及低成本优势提供卓越的环境感知能力。而通过边缘AI的加持可以更显著提升毫米波雷达的性能和效率，通过深度学习算法优化现实场景中活动目标的精准跟踪与定位，为智能决策提供强大支持。

TI新推出的AWRL6844 60GHz毫米波雷达传感器，通过运行边缘AI算法的单个芯片，它能够支持用于座椅安全带提醒装置的乘员监测、车内儿童检测和入侵检测等三种车内检测应用，支持原始设备制造商(OEM)满足不断变化的欧洲新车安全评鉴协会(Euro NCAP)设计要求，配备4x4天线阵列，内置专有片上加速器和DSP，支持边缘AI模型运行，可增强车内监测，同时将车内监测系统总实施成本降低50%。

AWRL6844有两大突出特点：一是集成四个发送器和四个接收器，能够提供高分辨率的检测数据。二是运行AI边缘算法，采集的数据输入到应用特定的AI驱动算法中，这些算法在可定制的片上硬件加速器和DSP上运行，可以更加精确地感知、定位和分类车上的物体和门类，最终可以支持当前安全法规要求的三种车内的安全检测算法。

拿车辆从启动到停车熄火的过程举例说明。在启动及行驶过程中，AWRL6844会不断检测和定位乘员有没有系安全带并且提醒，准确率高达98%，且能够区分人类和无生命重物。停车后，它会使用神经网络技术监控车内是否有无人看管的婴儿或者儿童，并且能够实时检测到车内微小的动作，分类准确率超过90%，支持检测5名乘客。同时在低功耗模式下可以做到每秒10次的安全入侵检测，平均功耗不到50mW且入侵检测的精度可达到98%。这种直接检测技术可以帮助OEM满足2025年Euro NCAP的设计要求。而当车辆停好时，它会通过智能扫描技术来适应不同的环境，从而减少由于车身晃动和外部物体运动所引起的误报。

无论是2024版中国新车评价规程（C-NCAP），还是2025年的Euro NCAP，都对乘员保护、弱势道路使用者保护、主动安全提出了更严格的要求。安全检测技术的实现需要有更强或者更先进的技术来支撑。TI的AWRL6844芯片可以更好地解决这类需求：四发四收传感能力提供更精确的感知能力，通过运行AI算法提升整体的精度，通过单芯片即可实现三个安全检测应用，在系统布置的角度去降低复杂性和成本。和传统方案对比，这款芯片可用一半的成本来实现整个系统的功能。

开启一路听觉盛宴，TI完整音频产品系列打造汽车超凡音频体验

如今的汽车上用到很多高端音频技术和音频应用，以提供更加出色的音频体验，比如沉浸式的3D立体声、语音交互、电动车主动噪声消除、安全功能提醒等。这就需要一颗更强大的芯片来支持汽车实现这么多不同的功能。在这样的背景下，TI推出了AM275x-Q1和AM62D-Q1两款产品。

AM275x-Q1 MCU和AM62D-Q1处理器通过将TI基于矢量的C7000 DSP核心、Arm核心（A53的内核或者R5的内核）、存储器、音频网络和硬件安全模块集成到一个符合功能安全要求的SoC中，从而减少汽车音频放大器系统所需的元件数量。卢璟表示，C7000核心与矩阵乘法加速器结合，共同构成了一个神经处理单元，用于处理传统音频算法和基于边缘AI的音频算法。这些汽车音频SoC可进行扩展，设计人员可以根据不同的存储器和性能需求，从入门级到高端系统中进行选择，只需进行很少的重新设计，不需要大量投资。

这两款处理器都集成了新一代的C7000的DSP内核，处理性能比行业内同类产品高出4-8倍，最高主频可达1GHz，每个内核提供40GFLOPS的计算能力。基于此，它才可以很好地解决音频上各类算法的要求。此外，C7x DSP基于256位的矢量运算架构，内核可以根据单周期访问L2的储存器。这和市面上其他以1/2或者1/3主频访问内存做对比，它的运算速度会更快。

卢璟举了一个例子。在今年的CES全球消费电子展上，TI展出一个音频Demo，它采用基于12路的3D立体声的算法，在C7000的DSP内核运行，CPU占有率不到10%。除了做3D沉浸式算法之外，它也为主动降噪算法、车辆预警算法等其他的音频算法预留了非常充足的余量。

为了帮助OEM选择更合适的产品系列去适配不同车型的要求，TI提供两种不同架构以满足多样化用例。AM275x-Q1定位为单芯片解决方案，无需外置DDR，片上集成了大容量存储器（最高10.75MB），简化了系统设计，降低成本，适用于对成本敏感的应用场景。而AM62D-Q1基于DDR内存，片上集成1.25MB储存器，但支持更大容量的内存扩展，并最多可集成4个A53内核，方便客户将原有的基于Arm的音频代码快速迁移到新平台上，加速产品开发进程，适用于需要更大内存和更强Arm处理能力的应用场景。

此外，卢璟还介绍了一款优化汽车音频设计的音频放大器TAS6754-Q1，它采用TI创新的单电感器(1L)调制技术，且相比传统D类音频放大器（单通道双路转换），每通道使用一半数量的电感器即可实现D类性能。单电感方案还有助于提高系统的可靠性和电磁兼容性（EMC）性能，进一步提升产品的整体竞争力。

TI希望在不增加系统成本和复杂性的情况下，为不同级别的车辆提供优秀的技术创新方案。借助自身几十年数字信号处理的专业知识以及对神经网络处理的研究，TI正在尝试将边缘人工智能集成到汽车技术中，帮助OEM解决他们在感知和音频AI应用中遇到的复杂问题。未来TI将从自动驾驶、混合动力、车载娱乐、车身电子等方面持续提供创新产品，帮助OEM在汽车应用中重塑驾乘体验。