在汽車電子領(lǐng)域中ADI的布局

隨著物聯(lián)網(wǎng)、5G、人工智能等技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的汽車產(chǎn)業(yè)正快速的轉(zhuǎn)向智能化、網(wǎng)聯(lián)化、電動化。因此也涌現(xiàn)出了一大批的新能源汽車、智能汽車初創(chuàng)企業(yè)，比如蔚來汽車、小鵬汽車、威馬等等企業(yè)。ADI中國汽車電子事業(yè)部資深戰(zhàn)略與業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理陳晟表示：“單靠一種技術(shù)很難完成未來自動駕駛的平臺，因為每個技術(shù)都有一些短板，需要大家湊在一起互相取長補短，完成一個完整的拼圖，然后給最終的自動駕駛盡可能多的輸入，讓它能夠有盡量準確的判斷，這就是融合的目的。未來可能有其他的技術(shù)在一起來共同完成自動駕駛。而我們ADI想要做的則是為汽車電子領(lǐng)域帶來更多的安全可靠、性能出色的產(chǎn)品。”

與此同時，大眾、寶馬、通用等眾多的傳統(tǒng)車企也開始快速跟進。汽車市場對于半導體的需求也是越來越大，半導體在整車成本當中的占比也是越來越高。

數(shù)據(jù)顯示，2017年全球汽車電子市場規(guī)模達到了1435.4億美元，同比增長9.5%，預計未來5年將保持8.2%的年平均復合增長率。隨著汽車電子市場的增長，2017年全球汽車半導體市場的規(guī)模也已超過了360億美元。近年來都保持在9%左右的增長速度。到2025年每輛智能汽車當中的電子元器件成本占比將達到整車成本的40%，到2030年占比將進一步提高到50%。

這也使得越來越多的半導體芯片廠商，開始大舉殺入汽車電子市場。2016年10月，手機芯片大廠高通正式宣布470億美元收購車用芯片大廠恩智浦半導體(可惜失敗了);2016年11月，手機芯片大廠聯(lián)發(fā)科也宣布進軍車用芯片市場;此前在汽車電子市場影響力有限的英特爾，2017年也宣布以153億美元價格收購ADAS(輔助駕駛)技術(shù)大廠Mobileye，希望借此開拓汽車市場。類似的例子其實還有很多。

作為業(yè)界知名的模擬信號、混合信號和數(shù)字信號處理芯片廠商，ADI也很早就切入了汽車電子市場，并且正憑借越來越豐富的產(chǎn)品組合，提供更加全面的解決方案。

據(jù)ADI中國汽車電子事業(yè)部資深戰(zhàn)略與業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理陳晟介紹，早在上世紀90年代，ADI就進入了汽車電子市場，并且第一次把半導體微機械技術(shù)應(yīng)用到了汽車安全氣囊傳感器里。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，以及相關(guān)的并購，ADI已經(jīng)在汽車電氣化、智能駕駛座艙、自動駕駛?cè)蠓较蛴辛讼喈斏詈竦姆e累。

“這些技術(shù)以及方向的實現(xiàn)需要依靠大量高精度的傳感和測量，高精度傳感能夠把這些信號測量出來，然后翻譯或轉(zhuǎn)譯成一個計算能夠處理的信號，這實際上就是自動駕駛、智能駕駛座艙、汽車電氣化背后一個非常重要的基礎(chǔ)性工作。所以，ADI這樣的公司及其技術(shù)是整個行業(yè)不可或缺的。”陳晟還表示：“目前電動汽車，主要面臨成本、里程及安全方等面的問題，我們ADI現(xiàn)在提供的方案就是為了解決這些問題。”

一、BMS解決方案

首先，在電氣化方面，ADI在汽車電池管理方面已經(jīng)有近22年的積累。在傳統(tǒng)的燃油車上，其鉛酸電池也需要強大的電池管理，因為它需要反復做充放電的動作，同時又要監(jiān)控鉛酸電池的健康狀態(tài)?，F(xiàn)在這塊在市面上，不管是國內(nèi)還是國外ADI的方案占據(jù)很大的市場。

而除了ADI本身幾十年的積累之外，2016年ADI收購的Linear，之前就在中國的鋰電池電源管理領(lǐng)域深耕了超過十年。

“我們成功的把這些技術(shù)運用到車上，現(xiàn)在市場上在國內(nèi)路面上跑的大部分的汽車上面，很大比例都是我們的鋰電池管理芯片。這是非常驚人的數(shù)字，可以說我們的BMS伴隨著中國新能源汽車發(fā)展的歷程，非常不容易。”

在具體BMS解決方案方面，ADI已經(jīng)有了五代產(chǎn)品，未來一兩年內(nèi)還會推出第六代產(chǎn)品，鋰電池的電池管理的精度將更高，能夠做到在長達十年的使用過程中，而且不論是如何復雜的工況之下，精度都可以控制在非常小的波動范圍內(nèi)?？梢詭椭噺S及電池供應(yīng)商能夠大膽使用它的電池容量，而不會因為精度不夠而縮手縮腳。

特別值得一提的是，在兩年前，ADI還推出了一個創(chuàng)新的方案——無線BMS，這是業(yè)內(nèi)的一個創(chuàng)舉。

現(xiàn)在BMS系統(tǒng)需要大量線纜進行連接，特別在通信方面，而這些線纜的連接增加了很多人工成本的負擔，且降低了生產(chǎn)效率，同時可能對系統(tǒng)可靠性的要求會非常高。

而無線BMS能夠帶來很多的好處，比如可以減少線纜數(shù)量，使得內(nèi)部更加的簡潔。而且隨著線纜的大幅減少，也可降低整車的重量，提升續(xù)航能力。同時，還能夠提升生產(chǎn)效率，降低系統(tǒng)的復雜度，增加系統(tǒng)的可靠性。

二、電機/電驅(qū)動傳感器

在電機和電驅(qū)動領(lǐng)域，ADI也有很深的造詣。目前市面上絕大部分新能源汽車都在用ADI電機的傳感器。這個傳感器看似很不起眼，但精度上任何一點點的偏差或者是精度不夠，都會導致輸出功率的損失。

三、隔離技術(shù)

另外，ADI還有一個隔離技術(shù)。隔離，看起來不是很起眼的東西，但它跟整車安全以及用戶的安全息息相關(guān)。而且它在提供安全措施的同時，還能有效的讓信號高速通過相關(guān)的隔離通道。

“我們的隔離技術(shù)是非常先進的，我們是用半導體工藝把兩個變壓器的線圈蝕刻在芯片里面，用它來做隔離，這是非常了不起的一項創(chuàng)舉。”陳晟總結(jié)到。

四、電子座艙相關(guān)解決方案

目前汽車電子座艙方面，ADI主要的產(chǎn)品還是關(guān)注于音頻和視頻兩個方向。

音頻DSP和A2B音頻總線

在音頻方面，ADI有音頻的數(shù)字信號處理器產(chǎn)品，目前市面上絕大多數(shù)中高端豪華轎車里面的數(shù)字音響功放里都用了ADI的DSP處理器。

除了為車內(nèi)娛樂系統(tǒng)提供音頻信號處理之外，新能源汽車還有個最大問題，就是太安靜。

陳晟表示，“如果電動汽車太安靜，那么它就可能會悄無聲息的出現(xiàn)在你的背后，悄無聲息的超過你的汽車，你卻渾然不知，這是一個很大的安全隱患。比如美國的很多法規(guī)要求在純電動汽車上必須要外放的喇叭，然后放出不同的聲音來提醒路人。”

對此，ADI也有針對“電動汽車警示音系統(tǒng)”(EVWSS)的DSP芯片，可產(chǎn)生一系列旨在提醒行人的聲音。

 另一方面，不少汽車司機還是喜歡傳統(tǒng)汽車那種在聽覺上的體驗，比如法拉利或保時捷啟動或加速時的轟鳴聲。同樣，通過電動汽車的音頻系統(tǒng)，也能夠做到各種不同聲音外放。此外，陳晟還介紹了一個很新有趣的應(yīng)用——車內(nèi)卡拉OK，“這個功能許多消費者很喜歡，我們可以提供基于ADI音頻DSP的解決方案。”

ADI的另外一個音頻技術(shù)產(chǎn)品就是A2B音頻總線。目前ADI的A2B技術(shù)，已推廣到全球90%的車廠。

 所謂A2B，像高速公路的中心，上面可以連接很多站點，然后車子的信息流可以隨時上去，然后通過這個高速公路傳到任何一個想傳遞的節(jié)點中去。但是這個高速公路只有一根線，所以它的流量非常大，用一根線把車輛所有相關(guān)音頻硬件全部連接在一起，讓他們互相之間可以任意地進行通信，這就是A2B的概念。

而在實際應(yīng)用當中，從車機連出來的串行總線，直接連了音頻的麥克風陣列，可實現(xiàn)語音識別，還可以用它實現(xiàn)指向性，比如主駕駛位和副駕駛位不同音區(qū)的獨立性，都是可以通過音頻總線和DSP算法實現(xiàn)的。音頻節(jié)點通過固定延遲可以做高級的音頻算法。比如做回聲消除，把功放里的音樂消掉，可以利用延遲把功放的信號取出來，在車機端消除掉。主動降噪這部分，比如車門的位置有主動降噪的麥克風，就配合功放來做ANC的算法;還有感知路噪的加速度傳感器(支持A2B接口)去檢測車輛行駛的振動，可以配合音頻總線做RNC路噪消除。

A2B所帶來的好處是，可降低布線難度，減少線纜減重，降低成本，同時能大大降低整個系統(tǒng)設(shè)計的復雜性。另外它還支持高級音頻算法。

值得一提的是，今年2月1日，ADI宣布中國汽車制造商比亞迪采用ADI公司的汽車音頻總線(A2B)及SHARC數(shù)字信號處理器(DSP)，打造能效更高、更節(jié)能環(huán)保的汽車平臺，提升駕乘人員的沉浸式車載音頻信息娛樂體驗。

C2B視頻總線

在視頻方面，ADI也有C2B視頻總線技術(shù)。目前在輔助駕駛/自動駕駛以及車內(nèi)智能化等方面，攝像頭幾乎是必不可少，而且需要的數(shù)量也是非常大(比如Mobileye的新的自動駕駛方案就用到了12個攝像頭)，隨著攝像頭數(shù)量的增多，成本的增加也非?？捎^。

 另外，目前高清視頻都是用同軸線來傳，它的缺陷是彎折的程度有限制，而且它的重量都比較高，成本也會高很多，尤其連接器成本高很多。而ADI的C2B視頻總線，使用的非屏蔽雙絞線傳高清視頻，可以降低線材成本、連接器的成本，還可以讓整車布線很容易，它非常軟，做折疊后視鏡之類的，把攝像頭放在上面很容易實現(xiàn)，對可靠性也有更大的幫助。

C2B的技術(shù)特點，模擬總線抗干擾能力很強，它模擬編碼，不是數(shù)字總線，它線上的信號頻率帶寬很低，75M的頻率帶寬?，F(xiàn)在有些數(shù)字高清上百M甚至上G的信號帶寬，這樣在高頻段會對外有輻射，也更容易受到外界的干擾。

TOF 3D技術(shù)

目前在智能手機上TOF 3D技術(shù)以及開始被不少高端旗艦手機所應(yīng)用，比如可以用來刷臉解鎖、刷臉支付、3D建模、3D手勢交互等待。相對于2D技術(shù)來說，ToF是3D技術(shù)，抗強光能力強，識別距離遠。

近一兩年來，TOF 3D技術(shù)也開始進入汽車，未來或?qū)懈鄳?yīng)用。比如，刷臉開車、駕駛員狀態(tài)監(jiān)控、手勢識別、手勢控制等待。

 目前ADI已有專門針對新能源汽車的TOF方案。陳晟表示，我們方案的優(yōu)點是高分辨率的VGA方案，現(xiàn)在市場上主流方案采用的是QVGA方案。

五、汽車主被動安全解決方案

對于汽車來說，安全性是至關(guān)重要的，而在汽車安全領(lǐng)域，ADI也擁有著很多的產(chǎn)品與解決方案。

1、自動駕駛解決方案

ADI將自動駕駛解決方案劃歸在汽車安全方案大類下，對應(yīng)的是預測性安全方案。

ADI在近兩年前發(fā)布了一個概念叫Drive360，就是360度自動駕駛，強調(diào)ADI在自動駕駛領(lǐng)域能提供異常強大的環(huán)境感知力。它包括了ADI的視覺ADAS技術(shù)、雷達技術(shù)、IMU技術(shù)等。

雷達技術(shù)

目前在自動駕駛領(lǐng)域，毫米波雷達、激光雷達和攝像頭技術(shù)是最為關(guān)鍵的三項傳感技術(shù)。

而ADI在雷達領(lǐng)域有超過15年的歷史。24GHz雷達時代，近半數(shù)車載雷達模組中有ADI的芯片?，F(xiàn)在，ADI也有在做77-79GHz雷達產(chǎn)品。2018年ADI還收購了一家德國工業(yè)雷達的方案公司，通過這個技術(shù)給大家提供高效率雷達的整體解決方案，而不是器件級解決方案。

除了毫米波雷達之外，面對新興的激光雷達市場的興起，早在2016年，ADI就收購了Vescent Photonics，開始重點研發(fā)flash雷達和固態(tài)激光雷達方案。

視覺ADAS

ADI基于視覺的ADAS方案主要是通過安裝后視/前視/側(cè)視攝像頭和視覺處理 ECU，來實現(xiàn)多種功能來幫助駕駛員提前防范風險。主要應(yīng)用包括路線偏差告警(LDW)、遠光近光調(diào)整(HB/LB)、交通信號識別(TSR)、停車輔助、后視/環(huán)視、防撞等。

高精度IMU

對于自動駕駛汽車來說，要實現(xiàn)自動駕駛，還必須要擁有高精度的導航系統(tǒng)和高精度地圖來配合，但是當汽車進入隧道等GPS信號弱或者無GPS信號的區(qū)域時，就需要依靠IMU(慣性測量單元)來輔助定位。

ADI擁有針對自動駕駛的高性能IMU產(chǎn)品。陳晟透露，其實相當一部分自動駕駛的應(yīng)用，實際上是把更高端的、更高級的一些行業(yè)的需求適當?shù)慕档秃笱苌舍槍ψ詣玉{駛的IMU。這也是ADI針對未來智能網(wǎng)聯(lián)領(lǐng)域非常重要的技術(shù)。

2、安全氣囊傳感器

前面我們提到，在上世紀90年代，1993年推出了一款微芯片系統(tǒng)的加速度傳感器，專門檢測汽車碰撞，并且是第一個把MEMS傳感器用在了汽車安全氣囊里面的公司?，F(xiàn)在，隨著輔助駕駛、自動駕駛已經(jīng)進入這個時代，安全措施也是越來越受到重視。

陳晟表示，安全是ADI非常關(guān)注的一個領(lǐng)域，在這個方向是沒有止境的一條道路，它永遠需要更快的反應(yīng)速度、更精確的感知能力。這是ADI能夠提供的，而且我們很擅長。

3、方向盤傳感器

ADI的方向盤傳感器，可以檢測司機的手是否在方向盤上，甚至左手還是右手在方向盤上。這個產(chǎn)品可以檢測駕駛員是否真正接管車輛。另一方面，泊車時方向盤會有大幅度擺動，如果你手伸到方向盤縫隙里面或者其他東西放到空隙里面，會有安全隱患。ADI方向盤檢測方案，可以在手或者其他東西放到方向盤空隙時檢測到，從而通知ECU讓方向盤停止轉(zhuǎn)動，等你把手拿出來后，方向盤再繼續(xù)工作。

技術(shù)的融合將是關(guān)鍵

前面提到了ADI這么多的與汽車電子相關(guān)的技術(shù)，但是在未來，要想真正實現(xiàn)非常安全的自動駕駛，則需要將更多的技術(shù)進行融合。

比如，目前在自動駕駛領(lǐng)域，多攝像頭的方案，雖然可以獲取的畫面更為清晰、信息量更大、更豐富，但是可能會在夜晚、強光、雨雪霧等，影響視覺效果的下出現(xiàn)問題;而毫米波雷達，雖然不受光線、雨雪霧天氣等干擾，但是精度相對較低，而且探測距離受到頻段損耗的直接制約;激光雷達的優(yōu)勢在于其探測范圍更廣，探測精度更高，但是其也會受到雨雪霧天氣的干擾。

總的來說，每種技術(shù)都有它的優(yōu)缺點，只有當多種技術(shù)融合才能獲得最佳的效果。所以，我們可以看到目前的自動駕駛汽車都是將以上多種技術(shù)融合來使用。