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构建智能座舱现在已经成为汽车发展一大趋势,根据相关数据2022年中国市场内智能座舱的渗透率已经超过了50%,智能座舱已经和汽车功能安全一样成为影响消费者购车的主要卖点。
智能座舱是基于智能化、万物互联通过整合驾驶信息和车载应用,利用车载系统的强大信息数据处理能力,为驾驶者提供高效且科技感的驾驶体验的概念。智能座舱由硬件、软件、交互三大部分组成。智能交互与智能表面在智能座舱的组成中,交互是非常关键的一部分,交互部分涉及语音识别、人脸识别、触摸识别等等。现在的交互都是往多模态交互发展,并不仅局限于某一特征,而是抓取声音、手势、瞳孔、表情等一系列信息进行识别交互。在智能座舱的大趋势下,越来越多的车厂倾向于在车内布置各种各样的交互式感应和控制的智能器件以及氛围和指示用的灯光。智能器件和灯光在用户不需要时可以隐藏在常见的内饰表面之中。需要时,通过触碰感应、手势或语音命令等交互进行唤醒激活器件获得反馈和响应,这种多模态交互的方式和智能表面这一重要介质相互配合共同推动智能座舱的发展。现在座舱的智能表面已经发展为各种各样的传感与灯光控制的结合,传感技术的发展,光学技术的发展为其提供了助力。典型的例子就是用手势控制车内灯具,还能进一步控制灯光亮暗和色温。中控台将智能表面与智能交互结合的案例也正在逐渐增多,以智能表面作为以往的中控显示屏,集成电气连接、电容开关、弧形触摸表面、传感器、LED和屏幕,能够实现信息显示、智能控制、智能交互等功能。这类似传统的HMI,但传统HMI显然是不够智能的,只包含了控制却没有交互。智能化的人机交互技术引入,在智能表面这一新介质下完美解决车载显示屏的大部分缺点,同时在此基础上再增加一些智能化的新功能,带来更高的设计自由度。智能交互背后的传感器件智能交互得以实现肯定需要传感器件的支持,对于远距离的位置感应和手势检测,那肯定少不了dToF传感器的应用。dToF传感对手势、坐姿等动作进行识别传感,再将相对应的功能激活。目前的dToF传感在车内进行一些远距离的手势识别也完全不是问题。在近距离的一些物体悬停感知场景里红外的方案也不少。触摸部分,常见的还是电容式传感,良好的触摸反馈加上识别的精准度在很多设备里已经体现出来了。其实不仅仅是触摸,在近距离物体悬停感知里,这类传感也能够感知到,类似于红外的悬停感知。触摸之后感知按压也是比较成熟的解决方案,用压力传感器来解决。压电触觉目前看来优势比较大,使用压电驱动器通过压电振动元件变形并产生触觉反馈,拥有极短的启停响应时间和更高的效率。车内开关类部件正在向平板化和接触式传感器化发展,和压电传感很契合。也有用纯光学技术做的压力传感方案,按压时接受光发生改变,通过检测这个变化来实现压力的感知,硬件层面其实没有那么复杂,算法层面会更复杂一些。
智能交互与智能表面
智能交互背后的传感器件
近期,有关苹果自研 Wi-Fi 芯片的消息频频见诸报端,包括联发科可能会通过 Apple TV 等非主流产品进入苹果供应链,苹果可能在 2025 年将自研 Wi-Fi 芯片应用于新款 iPhone17 中。显然,苹果希望掌握 Wi-Fi 芯片供应链的控制权。然而据 Digitimes 报道,业内人士指出,根据目前的传闻进度和各种技术限制,苹果 2025 年推出自研 Wi-Fi 芯片将面临相当大的挑战。据传,与投资 5G 调制解调器芯片一样,苹果也在自研 Wi-Fi 芯片方面投入巨资。然而该项目遇到了瓶颈,据报道该项目曾一度停滞,团队也进行了重组。再加上苹果在 5G 调制解调器芯片开发方面与高通的持续合作,表明在无线芯片领域实现弯道超车并非易事。业内人士表示,博通和高通等市场主流公司在无线连接领域拥有丰富的经验和专利技术,无论是无线还是有线网络芯片,进入壁垒都非常高。目前博通仍是苹果 Wi-Fi 芯片的主要供应商。因此,市场观点认为,当苹果在 2025 年转向自研 Wi-Fi 芯片时,博通可能会首当其冲受到冲击。尽管如此,业界对苹果自研 Wi-Fi 芯片普遍缺乏信心。博通不仅是智能手机 Wi-Fi 领域的领导者,更是整个 Wi-Fi 市场的主导者。在如此短的时间内超越博通的产品,对苹果来说无疑是一个巨大的挑战。集成电路设计业内人士指出,苹果更明智的做法应该是首先在非主流应用中引入自研芯片。然而,从 5G 调制解调器到现在的 Wi-Fi 芯片,所有报道都指向苹果直接将其引入 iPhone。作为苹果产品线的支柱,iPhone 容不得任何闪失。换言之,苹果自研芯片必须达到与博通和高通芯片相同的连接性能和功耗表现,才能避免拖累 iPhone 的销量,这个目标似乎有些不切实际。业内人士认为,除非苹果能够挖角或组建一支精英团队,并投入巨额资源进行研发,否则短期内无法开发出可行的无线网络芯片。从另一个角度来看,投入如此多的精力在外部采购即可获得的非核心芯片上,是否比采购更具成本效益也值得质疑。市场人士建议,或许苹果应该考虑将主要资源集中在表现优异的处理器芯片上,以确保在高速计算时代保持竞争力,而不是被各种外围芯片分散注意力。
智慧家电走进千家万户,家电的安全性问题至关重要。而随着智慧家电集成更多功能,其系统复杂度也愈加复杂——集成各类分离式IC以实现电子控制、高级显示等功能,如何确保面向智慧家电的嵌入式控制硬件和软件的安全运行?近日,航顺芯片HK32C030/C005/C105/C207/R78X系列产品通过了IEC 60730认证,可提供符合CLASS B标准的功能安全库,为智慧家电厂商减少终端产品安全认证的时间与成本,助力缩短产品上市时间,从底层提高产品的稳定性和安全性。UL Solution为航顺签发IEC 60730认证证书安全性是智慧家电的生命!国际电工委员会:IEC 60730“金标准”国际电工委员会制定了IEC 60730标准,以定义多种安全测试和诊断方法,能够及时检测出系统故障并消除产生危害的风险。该标准应用于白色家电和其他电器的设计时,可提高智慧家电产品安全性。IEC 60730将基于微控制器的家用电器安全标准分为3类:∎A类:与设备安全无关的控制功能应用场景:温湿度控制、照明控制等∎B类:旨在防止受控设备的不安全运行应用场景:洗衣机、电冰箱等∎C类:旨在防止特殊危害,例如防止设备爆炸应用场景 :自动燃烧器、燃气型烘干机等典型的家用电器,比如白电需要符合B类级别的保护,其保护涵盖:CPU寄存器和程序计数器、中断处理及执行、系统时钟频率、存储器检测等关键部件的监控或者检测。这样能够有效地防止家电因不安全的操作造成伤害,如洗衣机的电控门锁、电机热关断机制等。航顺HK32CU提供完整的安全功能库,协助客户实现功能安全设计家电厂商可以将认证过的HK32MCU安全程序库,嵌入到整套系统软件中实现自我检测功能,进而申请最终产品的IEC 60730功能安全标准相关认证。在正常情况下,程序运行会通过Reset复位开始, 经历绿色框部分来完成所有的功能,其中包括了应用app的启动配置, Main函数的功能执行以及多个中断的执行判断。为了实现IEC 60730的安全功能,我们在程序中增加了蓝色部分,其中包括Reset后的模块安全启动检测以及运行时的周期检测,同时增加了失败判断接口,如功能安全软件总体流程图所示。其中启动时检测包括:l CPU启动检测l 看门狗启动时检测l Flash启动时检测l RAM启动时检测l 时钟启动时检测l 控制流启动时检测运行时周期检测包括:l CPU运行时检测l 栈边界运行时溢出检测l 系统时钟运行时检测l Flash CRC运行时检测l 控制流运行时检测l 看门狗运行时刷新l RAM运行时检测(在中断服务程序中进行)功能安全软件总体流程图5G、人工智能以及物联网等新兴技术的发展,加速着智慧家电产品的迭代式升级,也为智慧家电市场持续增长带来长足动力。航顺芯片32bit-MCU具备低功耗、高可靠和高兼容等特性,可为家电产品提供更具差异化的产品性能和成本优势,已成为广大家电厂商的不二选择。
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