2018年6月21-22日,由布谷鸟科技、佐智汽车主办,艾拉比智能、ADI亚德诺半导体、索喜科技赞助支持的“2018第二届智能座舱与智能驾驶峰会”在深圳福田区绿景锦江酒店举办。ADI大中华区汽车电子市场经理崔正昊在会上做了《ADI智能座舱和自动驾驶产品的最新动态》的主题演讲。
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亚德诺半导体 崔正昊
崔正昊:大家好,我是来自ADI中国区汽车电子市场部的崔正昊,负责大中华区,包括台湾、香港、大陆汽车电子业务。我今天演讲的题目围绕车更安全、更智能和更环保,这是ADI在汽车电子方向的策略。
关于ADI公司
Analog Devices, Inc.是全球领先的高性能模拟技术公司,致力于解决最艰巨的工程设计挑战。凭借杰出的检测、测量、电源、连接和解译技术,搭建连接现实世界和数字世界的智能化桥梁,从而帮助客户重新认识周围的世界。
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最近几年我们有一些策略调整,进行了一系列的收购,包括系统级解决方案公司,芯片安全解决方案公司,一年半之前收购了凌力尔特。收购后,ADI模拟领域业务进一步增强,信号链和电源管理都有最先进的技术。
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ADI在汽车电子领域有三个重要的投资方向。对应于汽车电子领域三个重要的研究方向:自动驾驶、新能源和智能网联,我们的三个方向是让汽车更安全、更环保和更智能。汽车安全方面,我们提供毫米波雷达、激光雷达、高性能惯导、加速传感器、陀螺仪等关键传感器,智能座舱的技术后面会给大家详细介绍。
音频视频编解码,算法、人机界面和智能传感器等是我们重点的投资方向。我们重点推荐A2B技术总线,现在已推广到全球90%的车厂,它是音频的总线,能实现的功能是让所有音频节点通过一个总线连接,是数字总线。传统的车载音频设备,比如车机和很多音频节点,功放等都需要模拟线连接,模拟线很重,而且它们之间的延时不可控,我们用非屏蔽双绞线把所有的音频设备串联起来,这样做有几个很大的好处,后面会详细介绍。
ADI音频处理领域的DSP是目前最强的,主流的音频厂商都在采用我们的DSP做产品。A2B和DSP的组合,为客户提供很多扩展的功能,比如BeamformingAECNR、主动回声消除加降噪、ANC主动降噪、RNC路噪消除、ICC车内通信功能等,这是目前需求量非常大的功能。另外还提供电动车方面的对外警示,模拟声浪等功能。
智能座舱产品系列
今天,重点介绍A2B的音频总线。从车机连出来的串行总线,从车机出来直接连了音频的麦克风阵列,实现语音识别,还可以用它实现指向性,比如主驾驶位和副驾驶位不同音区的独立性,都是可以通过音频总线和DSP算法实现的。
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音频节点通过固定延迟可以做高级的音频算法。比如做回声消除,把功放里的音乐消掉,可以利用延迟把功放的信号取出来,在车机端消除掉。主动降噪这部分,车门的位置有主动降噪的麦克风,配合功放来做ANC的算法;还有感知路噪的加速度传感器(支持A2B接口)去检测车辆行驶的振动,可以配合音频总线做RNC路噪消除。A2B除了布线容易,降低系统重量和系统成本和支持高级音频算法是它最大的优点。
这是我们新推出的C2B视频总线,它使用非屏蔽双绞线传高清视频,目前高清视频都是用同轴线来传,它的缺陷是弯折的程度有限制,而且它的重量都比较高,成本也会高很多,尤其连接器成本高很多。我们做了一个C2B车载视频总线,作用是用非屏蔽的双绞线传高清视频,可以降低线材成本、连接器的成本,还可以让整车布线很容易,它非常软,做折叠后视镜之类的,把摄像头放在上面很容易实现,对可靠性都有更大的帮助。
C2B的技术特点,模拟总线抗干扰能力很强,它模拟编码,不是数字总线,它线上的信号频率带宽很低,75M的频率带宽。现在有些数字高清上百M甚至上G的信号带宽,这样在高频段会对外有辐射,也更容易受到外界的干扰。目前ADI ADV7xxx系列市场占有率很高,C2B是我们推荐的下一代视频总线。
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ADI在智能座舱领域推荐的其他产品,第一是方向盘传感器,可以检测手是否在方向盘上,甚至左手还是右手在方向盘上。这个产品可以检测驾驶员是否真正接管车辆。另一方面,泊车时方向盘会有大幅度摆动,如果你手伸到方向盘缝隙里面或者其他东西放到空隙里面,会有安全隐患。ADI方向盘检测方案,可以在手或者其他东西放到方向盘空隙时检测到,从而通知ECU让方向盘停止转动,等你把手拿出来后,方向盘再继续工作。
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通过雷达实现驾驶员的健康检测,把雷达放到桌椅里面或者其他位置,可以检测到驾驶员心跳状态。这个技术实现基本功能不是特别难,但是要保证可靠性非常难,驾驶员的移动,对检测的速度和可靠性带来影响。
人机界面方面,ADI提供2D和3D手势识别。TOF有两种技术,一种是红外技术,这种技术可以实现简单的识别,即动作识别;还有一种Time of flight技术,是纯粹3D技术,可以识别比较复杂的手势。后者类似iPhone X里面的结构光技术,它是3D技术,可以人脸识别,识别驾驶员的状态。现在流行的技术是用纯粹视觉的方案,2D视觉方案配合红外做强光或者弱光下面的检测。
ToF技术抗强光能力强,是3D技术,人脸结构的识别会优于2D识别。我们方案的优点是高分辨率的VGA方案,现在市场上主流方案采用的是QVGA方案。
自动驾驶传感器产品
下面介绍一下ADI在自动驾驶安全领域的产品状态。ADI在25年前已经涉足这个领域,在1993年推出了一款微芯片系统的加速度传感器,专门检测汽车碰撞。我们提供一系列产品都是和安全相关的,比如安全气囊的碰撞检测等MEMS产品。
ADI在雷达领域有超过15年的历史。24G雷达时代,近半数车载雷达模组中有ADI的芯片。我们现在做77-79G雷达产品。 2018年我们收购了一家德国工业雷达的方案公司,通过这个技术给大家提供高效率雷达的整体解决方案,而不是器件级解决方案。
2016年收购Vescent Photonics,重点研发flash雷达和固态激光雷达方案。
我们知道一个车里面用很多传感器,怎么让这些传感器融合达到高效率也是发展趋势。ADI希望提供优质的传感器产品,把更准确更有效的数据提供给运算单元。
关于自动驾驶相关传感器有四个重要方向,视觉、毫米波雷达、激光雷达和惯导,它们有各自应用的特点和弱点。它们之间的融合和相互配合是未来非常重要的一点。比如视觉是必不可少的,要靠它做交通信号等、标志牌的识别,这是其他传感器做不到的。它和人眼一样,有一些方面做不到,比如对于强光、弱光和雨雪天气之类。
毫米波雷达有很多应用限制,现在流行的趋势是配置毫米波雷达,但是真正应用的效果怎么样,还是有很大的探讨空间。其实很多新车都有毫米波雷达,但实际应用达到什么程度,还有哪些挑战也是需要探讨的。
激光雷达,除了对有些天气条件限制之外,它目前的价格还达不到量产的应用。而我们在这块的投资是希望达到真正量产的应用,我们做的是纯固态激光雷达的方案。
ADI的惯导是目前全世界性能最强的产品,因为我们的惯导是战术级别的产品,用于军事、国防、安全领域,性能非常高,远超过汽车的要求,我们要做的是重新定义这个产品,将它的价格降到汽车可以量产使用。
传感器端是不是要做预处理,放一些DSP简单运算,给客户提供更有效的数据。我们希望在传感器端做预处理,把有效的信号给客户,让客户真正提高运算效率,尤其在量产车型的时候,增强安全性,提高效率,降低功耗。
ADI的投资方向
ADI在自动驾驶和安全领域的主要投资方向是毫米波雷达、激光雷达和惯导这些需要硬件创新的产品。不只是乘用车,商用车,特种车辆,轨道交通等都有大量使用ADI的产品,我们的目标是提供高性能低成本的系统级解决方案。