在汽车电子领域中ADI的布局

 在汽车电子领域中ADI的布局

随着物联网、5G、人工智能等技术的发展，传统的汽车产业正快速的转向智能化、网联化、电动化。因此也涌现出了一大批的新能源汽车、智能汽车初创企业，比如蔚来汽车、小鹏汽车、威马等等企业。ADI中国汽车电子事业部资深战略与业务发展经理陈晟表示：“单靠一种技术很难完成未来自动驾驶的平台，因为每个技术都有一些短板，需要大家凑在一起互相取长补短，完成一个完整的拼图，然后给最终的自动驾驶尽可能多的输入，让它能够有尽量准确的判断，这就是融合的目的。未来可能有其他的技术在一起来共同完成自动驾驶。而我们ADI想要做的则是为汽车电子领域带来更多的安全可靠、性能出色的产品。”

与此同时，大众、宝马、通用等众多的传统车企也开始快速跟进。汽车市场对于半导体的需求也是越来越大，半导体在整车成本当中的占比也是越来越高。

数据显示，2017年全球汽车电子市场规模达到了1435.4亿美元，同比增长9.5%，预计未来5年将保持8.2%的年平均复合增长率。随着汽车电子市场的增长，2017年全球汽车半导体市场的规模也已超过了360亿美元。近年来都保持在9%左右的增长速度。到2025年每辆智能汽车当中的电子元器件成本占比将达到整车成本的40%，到2030年占比将进一步提高到50%。

这也使得越来越多的半导体芯片厂商，开始大举杀入汽车电子市场。2016年10月，手机芯片大厂高通正式宣布470亿美元收购车用芯片大厂恩智浦半导体(可惜失败了);2016年11月，手机芯片大厂联发科也宣布进军车用芯片市场;此前在汽车电子市场影响力有限的英特尔，2017年也宣布以153亿美元价格收购ADAS(辅助驾驶)技术大厂Mobileye，希望借此开拓汽车市场。类似的例子其实还有很多。

作为业界知名的模拟信号、混合信号和数字信号处理芯片厂商，ADI也很早就切入了汽车电子市场，并且正凭借越来越丰富的产品组合，提供更加全面的解决方案。

据ADI中国汽车电子事业部资深战略与业务发展经理陈晟介绍，早在上世纪90年代，ADI就进入了汽车电子市场，并且第一次把半导体微机械技术应用到了汽车安全气囊传感器里。经过几十年的发展，以及相关的并购，ADI已经在汽车电气化、智能驾驶座舱、自动驾驶三大方向有了相当深厚的积累。

“这些技术以及方向的实现需要依靠大量高精度的传感和测量，高精度传感能够把这些信号测量出来，然后翻译或转译成一个计算能够处理的信号，这实际上就是自动驾驶、智能驾驶座舱、汽车电气化背后一个非常重要的基础性工作。所以，ADI这样的公司及其技术是整个行业不可或缺的。”陈晟还表示：“目前电动汽车，主要面临成本、里程及安全方等面的问题，我们ADI现在提供的方案就是为了解决这些问题。”

一、BMS解决方案

首先，在电气化方面，ADI在汽车电池管理方面已经有近22年的积累。在传统的燃油车上，其铅酸电池也需要强大的电池管理，因为它需要反复做充放电的动作，同时又要监控铅酸电池的健康状态。现在这块在市面上，不管是国内还是国外ADI的方案占据很大的市场。

而除了ADI本身几十年的积累之外，2016年ADI收购的Linear，之前就在中国的锂电池电源管理领域深耕了超过十年。

“我们成功的把这些技术运用到车上，现在市场上在国内路面上跑的大部分的汽车上面，很大比例都是我们的锂电池管理芯片。这是非常惊人的数字，可以说我们的BMS伴随着中国新能源汽车发展的历程，非常不容易。”

在具体BMS解决方案方面，ADI已经有了五代产品，未来一两年内还会推出第六代产品，锂电池的电池管理的精度将更高，能够做到在长达十年的使用过程中，而且不论是如何复杂的工况之下，精度都可以控制在非常小的波动范围内。可以帮助车厂及电池供应商能够大胆使用它的电池容量，而不会因为精度不够而缩手缩脚。

特别值得一提的是，在两年前，ADI还推出了一个创新的方案——无线BMS，这是业内的一个创举。

现在BMS系统需要大量线缆进行连接，特别在通信方面，而这些线缆的连接增加了很多人工成本的负担，且降低了生产效率，同时可能对系统可靠性的要求会非常高。

而无线BMS能够带来很多的好处，比如可以减少线缆数量，使得内部更加的简洁。而且随着线缆的大幅减少，也可降低整车的重量，提升续航能力。同时，还能够提升生产效率，降低系统的复杂度，增加系统的可靠性。

二、电机/电驱动传感器

在电机和电驱动领域，ADI也有很深的造诣。目前市面上绝大部分新能源汽车都在用ADI电机的传感器。这个传感器看似很不起眼，但精度上任何一点点的偏差或者是精度不够，都会导致输出功率的损失。

三、隔离技术

另外，ADI还有一个隔离技术。隔离，看起来不是很起眼的东西，但它跟整车安全以及用户的安全息息相关。而且它在提供安全措施的同时，还能有效的让信号高速通过相关的隔离通道。

“我们的隔离技术是非常先进的，我们是用半导体工艺把两个变压器的线圈蚀刻在芯片里面，用它来做隔离，这是非常了不起的一项创举。”陈晟总结到。

四、电子座舱相关解决方案

目前汽车电子座舱方面，ADI主要的产品还是关注于音频和视频两个方向。

音频DSP和A2B音频总线

在音频方面，ADI有音频的数字信号处理器产品，目前市面上绝大多数中高端豪华轿车里面的数字音响功放里都用了ADI的DSP处理器。

除了为车内娱乐系统提供音频信号处理之外，新能源汽车还有个最大问题，就是太安静。

陈晟表示，“如果电动汽车太安静，那么它就可能会悄无声息的出现在你的背后，悄无声息的超过你的汽车，你却浑然不知，这是一个很大的安全隐患。比如美国的很多法规要求在纯电动汽车上必须要外放的喇叭，然后放出不同的声音来提醒路人。”

对此，ADI也有针对“电动汽车警示音系统”(EVWSS)的DSP芯片，可产生一系列旨在提醒行人的声音。

 另一方面，不少汽车司机还是喜欢传统汽车那种在听觉上的体验，比如法拉利或保时捷启动或加速时的轰鸣声。同样，通过电动汽车的音频系统，也能够做到各种不同声音外放。此外，陈晟还介绍了一个很新有趣的应用——车内卡拉OK，“这个功能许多消费者很喜欢，我们可以提供基于ADI音频DSP的解决方案。”

ADI的另外一个音频技术产品就是A2B音频总线。目前ADI的A2B技术，已推广到全球90%的车厂。

 所谓A2B，像高速公路的中心，上面可以连接很多站点，然后车子的信息流可以随时上去，然后通过这个高速公路传到任何一个想传递的节点中去。但是这个高速公路只有一根线，所以它的流量非常大，用一根线把车辆所有相关音频硬件全部连接在一起，让他们互相之间可以任意地进行通信，这就是A2B的概念。

而在实际应用当中，从车机连出来的串行总线，直接连了音频的麦克风阵列，可实现语音识别，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。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，比如车门的位置有主动降噪的麦克风，就配合功放来做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所带来的好处是，可降低布线难度，减少线缆减重，降低成本，同时能大大降低整个系统设计的复杂性。另外它还支持高级音频算法。

值得一提的是，今年2月1日，ADI宣布中国汽车制造商比亚迪采用ADI公司的汽车音频总线(A2B)及SHARC数字信号处理器(DSP)，打造能效更高、更节能环保的汽车平台，提升驾乘人员的沉浸式车载音频信息娱乐体验。

C2B视频总线

在视频方面，ADI也有C2B视频总线技术。目前在辅助驾驶/自动驾驶以及车内智能化等方面，摄像头几乎是必不可少，而且需要的数量也是非常大(比如Mobileye的新的自动驾驶方案就用到了12个摄像头)，随着摄像头数量的增多，成本的增加也非常可观。

 另外，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。而ADI的C2B视频总线，使用的非屏蔽双绞线传高清视频，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，对可靠性也有更大的帮助。

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。

TOF 3D技术

目前在智能手机上TOF 3D技术以及开始被不少高端旗舰手机所应用，比如可以用来刷脸解锁、刷脸支付、3D建模、3D手势交互等待。相对于2D技术来说，ToF是3D技术，抗强光能力强，识别距离远。

近一两年来，TOF 3D技术也开始进入汽车，未来或将会有更多应用。比如，刷脸开车、驾驶员状态监控、手势识别、手势控制等待。

 目前ADI已有专门针对新能源汽车的TOF方案。陈晟表示，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。

五、汽车主被动安全解决方案

对于汽车来说，安全性是至关重要的，而在汽车安全领域，ADI也拥有着很多的产品与解决方案。

1、自动驾驶解决方案

ADI将自动驾驶解决方案划归在汽车安全方案大类下，对应的是预测性安全方案。

ADI在近两年前发布了一个概念叫Drive360，就是360度自动驾驶，强调ADI在自动驾驶领域能提供异常强大的环境感知力。它包括了ADI的视觉ADAS技术、雷达技术、IMU技术等。

雷达技术

目前在自动驾驶领域，毫米波雷达、激光雷达和摄像头技术是最为关键的三项传感技术。

而ADI在雷达领域有超过15年的历史。24GHz雷达时代，近半数车载雷达模组中有ADI的芯片。现在，ADI也有在做77-79GHz雷达产品。2018年ADI还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。

除了毫米波雷达之外，面对新兴的激光雷达市场的兴起，早在2016年，ADI就收购了Vescent Photonics，开始重点研发flash雷达和固态激光雷达方案。

视觉ADAS

ADI基于视觉的ADAS方案主要是通过安装后视/前视/侧视摄像头和视觉处理 ECU，来实现多种功能来帮助驾驶员提前防范风险。主要应用包括路线偏差告警(LDW)、远光近光调整(HB/LB)、交通信号识别(TSR)、停车辅助、后视/环视、防撞等。

高精度IMU

对于自动驾驶汽车来说，要实现自动驾驶，还必须要拥有高精度的导航系统和高精度地图来配合，但是当汽车进入隧道等GPS信号弱或者无GPS信号的区域时，就需要依靠IMU(惯性测量单元)来辅助定位。

ADI拥有针对自动驾驶的高性能IMU产品。陈晟透露，其实相当一部分自动驾驶的应用，实际上是把更高端的、更高级的一些行业的需求适当的降低后衍生成针对自动驾驶的IMU。这也是ADI针对未来智能网联领域非常重要的技术。

2、安全气囊传感器

前面我们提到，在上世纪90年代，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，并且是第一个把MEMS传感器用在了汽车安全气囊里面的公司。现在，随着辅助驾驶、自动驾驶已经进入这个时代，安全措施也是越来越受到重视。

陈晟表示，安全是ADI非常关注的一个领域，在这个方向是没有止境的一条道路，它永远需要更快的反应速度、更精确的感知能力。这是ADI能够提供的，而且我们很擅长。

3、方向盘传感器

ADI的方向盘传感器，可以检测司机的手是否在方向盘上，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。

技术的融合将是关键

前面提到了ADI这么多的与汽车电子相关的技术，但是在未来，要想真正实现非常安全的自动驾驶，则需要将更多的技术进行融合。

比如，目前在自动驾驶领域，多摄像头的方案，虽然可以获取的画面更为清晰、信息量更大、更丰富，但是可能会在夜晚、强光、雨雪雾等，影响视觉效果的下出现问题;而毫米波雷达，虽然不受光线、雨雪雾天气等干扰，但是精度相对较低，而且探测距离受到频段损耗的直接制约;激光雷达的优势在于其探测范围更广，探测精度更高，但是其也会受到雨雪雾天气的干扰。

总的来说，每种技术都有它的优缺点，只有当多种技术融合才能获得最佳的效果。所以，我们可以看到目前的自动驾驶汽车都是将以上多种技术融合来使用。