[디지털데일리 김문기 기자] “아이가 발밑에 숨어있거나 유아 카시트가 뒤돌아 있어도 감지해낼 수 있다. 아이가 혼자 남았다거나, 어른들이 밖에 있는 상태에서 문이 잠길 수도 있다. 정확한 모니터링 시스템이 운전자나 소방관이나 경찰서에 바로 연락해주기도 하는 응급조치도 내릴 수 있다. 엣지 AI가 통합된 신규 레이더 센서는 탑승자 감지 및 위치 확인 정확도가 무려 98%에 이른다.”

케빈 오티즈 TI 프로덕트 마케팅 엔지니어는 텍사스 인스트루먼트(TI) 코리아(대표 박중서)가 이날 출시한 신규 통합 차량용 칩을 공개하면서 이같은 활용 사례를 강조했다.

이번에 공개된 TI AWRL6844 60GHz 밀리미터파 레이더 센서는 엣지 AI 알고리즘을 실행하는 단일칩으로 안전벨트 알림 시스템, 어린이 탑승 감지 및 침입 감지와 같은 기능을 지원한다.

아미카이 론 (Amichai Ron) TI 임베디드 프로세싱 사업부 수석 부사장은 “오늘날의 운전자는 엔트리 레벨부터 고급 차량까지, 내연기관 차량에서 전기차에 이르기까지 모든 차종에 걸쳐 보다 향상된 수준의 인캐빈 (in-cabin, 차량 실내) 경험을 기대한다"라며 "TI는 자동차 주행 경험의 미래를 실현하기 위해 혁신적인 기술을 지속적으로 제공하고 있다. 자동차 제조업체는 TI의 엣지 AI 기반 레이더 센서를 통해 더 안전하고 운전자에게 민첩하게 반응하는 차량을 디자인할 수 있다”

◆돌아선 카시트 내 유아까지 감지

자동차 제조업체는 차량 내 경험을 향상시키고 변화하는 안전 기준을 충족하기 위해 점점 더 많은 센서를 설계에 통합하고 있다. 엔지니어는 TI의 엣지 AI 기반 AWRL6844 60GHz 밀리미터파 레이더 센서를 통해 3가지의 차량 실내 센싱 기능을 통합해서 좌석 무게 매트나 초음파 센서와 같은 다수의 센서 기술을 대체할 수 있다. TI에 따르면 차량당 총 구현 비용을 평균 20달러 가량을 절감할 수 있다.

특히, AWL6844는 4개의 송신기와 4개의 수신기를 통합하여 자동차 제조업체에 최적화된 비용으로 고해상도 센싱 데이터를 제공한다. 이 데이터는 애플리케이션별 AI 기반 알고리즘을 구동하는 맞춤형 온칩 하드웨어 가속기와 DSP에 전달되어 의사 결정 정확도를 높이고 처리 시간을 단축한다. AWL6844 센서의 엣지 인텔리전스 기능은 주행 경험을 개선하는 데 도움을 준다.

예를 들어 주행 중에는 탑승자 감지 및 위치 확인을 98%의 정확도로 지원한다. 안전벨트 알림 기능을 활성화한다. 주차 후에는 신경망을 사용해 차량 내 미세 움직임을 실시간으로 감지함으로서 차량 내 어린이 방치 여부를 90% 이상의 분류 정확도로 모니터링한다.

이와 같은 직접 감지 기능을 통해 자동차 제조업체는 올해 유럽 신차 평가 프로그램(Euro NCAP) 설계 요구사항을 충족할 수 있다. 주차 중에는 지능형 스캔 기능을 통해, 다양한 환경에 적응하여 차량 흔들림이나 외부 움직임으로 인한 허위 침입 감지 경보를 줄인다.

케빈 오티즈 TI 프로덕트 마케팅 엔지니어는 17일 브리핑을 통해 “AWL6844는 AI가 주도하는 알고리즘을 활용하며, 온칩 하드웨어 액셀러레이터, DSP를 활용하고 있어 고객들이 맞춤형으로 가져갈 수 있다”라며, “차량 내 데이터를 프로세싱 하는데 있어 엣지에서 해결하기 때문에 컴퓨팅 시간이 줄어들고 성능이 올라가며 비용도 줄어든다. 엣지 AI를 레이더센세어 통합했기에 다양한 사례를 창출해낼 수 있다”고 설명했다.

◆TI 포괄적 오디오 시스템…프리미엄 차량 오디오 구현

차세대 오디오 DSP 코어를 탑재한 AM275x-Q1 MCU와 AM62D-Q1 프로세서는 프리미엄 오디오 기능을 합리적인 가격으로 제공한다. TAS6754-Q1 Class-D 오디오 앰프를 비롯한 TI의 최신 아날로그 제품과 결합해 오디오 앰프 시스템을 구성할 수 있다.

운전자의 실내 경험에 대한 기대치가 차량 모델 전반에 거쳐 높아짐에 따라, 자동차 제조업체는 설계 복잡성과 시스템 비용을 최소화하면서도 프리미엄 오디오를 제공하기 위해 노력하고 있다.

TI AM275x-Q1 MCU와 AM62D-Q1 프로세서는 TI의 벡터 기반 C7x DSP 코어, Arm 코어, 메모리, 오디오 네트워킹 및 하드웨어 보안 모듈을 단일 SoC로 통합했다. 차량용 오디오 앰프 시스템에 필요한 부품의 수를 줄여준다. C7x 코어는 행렬 곱셈 (matrix multiply) 가속기와 결합되어 전통적인 AI 기반 오디오 알고리즘과 엣지 AI 기반 오디오 알고리즘을 모두 처리할 수 있는 신경 처리 유닛 (NPU)를 형성한다.

TI는 이와 같은 차량용 오디오 SoC는 확장이 가능해 최소한의 설계변경과 비용 투자만으로도 엔트리 레벨부터 하이엔드 시스템까지 메모리와 성능에 대한 요구 사항을 충족시킬 수 있다고 설명했다.

서튼 달 TI 프로덕트 마케팅 엔지니어는 “경쟁사 대비 프로세싱 성능 4배 더 높으며, 다양한 멀티플 오디오 기능 가지고 있다”라며, “무엇보다 한개의 코어를 사용해서 이뤄지기 때문에, 외부 어떤 컴포넌트 필요치 않다. CES 현장에서 12개 채널 몰입형 알고리즘 선보였는데, 성능을 10%도 쓰지 않고도 다양한 프리미엄 음향을 구현해서 주위를 놀라게 했다”고 설명했다.

앞서 언급했듯이 TI의 차세대 C7x DSP 코어는 다른 오디오 DSP보다 4배 이상의 처리 성능을 제공해 오디오 엔지니어가 단일 코어 내에서 다양한 기능을 관리할 수 있도록 지원한다. AM275x-Q1 MCU와 AM62D-Q1 프로세서는 공간 음향, 액티브 노이즈 캔슬링, 사운드 합성, 이더넷 기반의 오디오 비디오 브릿징 (AVB, Audio Video Bridging)을 통한 첨단 차량 네트워킹과 같은 기능을 통해 몰입감있는 실내 오디오 환경을 구현한다.

차량용 오디오 디자인을 더욱 최적화하기 위해 엔지니어들은 혁신적인 1L 변조 기술을 탑재한 TI의 TAS6754-Q1 오디오 앰프를 사용해 기존 Class-D 앰프 대비 인덕터 수를 절반으로 줄이면서도 동급 최고의 오디오 성능과 소비전력을 제공할 수 있다. TAS67xx-Q1 제품군은 자동차 제조업체가 요구하는 실시간 부하 진단 기능을 통합해 오디오 품질은 그대로 유지하면서도 디자인을 간소화하고 비용을 절감하고 효율성을 높일 수 있도록 지원한다.

아미카이 론 수석 부사장은 “TI의 시스템 온 칩 (SoC) 기반 오디오 기술은 몰입감 있는 오디오로 주행 경험을 한층 향상시킨다. 이 두 기술이 결합되어 완전히 새로운 수준의 인캐빈 경험을 창출한다”라고 강조했다.

한편, 현재 AWRL6844, AM2754-Q1, AM62D-Q1 및 TAS6754-Q1의 사전 생산 수량은 TI닷컴에서 구매 가능하다. 다양한 결제 및 배송 옵션을 이용할 수 있다. 4가지 제품 모두에 대한 평가 모듈이 제공된다.