从ADI几大典型产业合作案例看汽车“新四化”发展趋势

当下，汽车“新四化”已经是老生常谈的话题了。而随着“新四化”浪潮持续加深，汽车市场对于半导体的需求变得越来越大，半导体在整车成本中的占比也是越来越高。有数据显示，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厂商大举杀入汽车电子市场。

作为业界主要的汽车半导体解决方案提供商，ADI很早就切入了汽车电子市场，凭借在模拟IC领域几十年的积累，ADI的一系列产品完整覆盖了汽车领域的几大核心领域。近一年来，ADI更是动作不断，频频传出与各大知名车企的合作新闻，我们也能从中窥得汽车应用创新上的一些新趋势。

合理利用/消除噪声，是提升驾乘体验的新方向

前不久，现代汽车公司(HMC)宣布与ADI达成战略合作，现代汽车公司计划推出汽车行业首个采用ADI汽车音频总线(A2B®)技术的全数字路噪降噪系统。

现代汽车公司的RANC系统能够大幅降低车辆座舱内的噪声。该系统可以实时分析各种噪声，并生成反相声波。这种新技术可以处理多种不同的道路噪声，如轮胎和车轮之间的共振声，或者来自路面的轰隆声等。目前，这样的汽车路噪降噪系统的部署需要一种经济高效的低延迟网络技术，能够将所需的输入传感器高效连接到中央处理器单元。与基于模拟技术的传统路噪降噪系统方案相比，A2B技术确保低延迟特性使得现代汽车得以实施这种突破性的RANC技术，大幅降低车辆座舱内的噪声。

然而，有时候噪声并不总是坏事，对于特别安静的电动汽车尤其如此，为此ADI去年曾宣布提供基于DSP为电动和混合动力汽车产生内外发动机声音，通过采用ADSP-BF706数字信号处理器和电动汽车警示音系统(EVWSS)固件，帮助北美和全球其他地区的汽车制造商能够满足电动和混合动力汽车低速行驶时对外部发动机声音的未来安全规范要求。

驾驶员安全监测新方法，ToF提供创新硬核方案支持

ADI年初宣布与Jungo合作开发基于飞行时间(ToF)和2D红外(IR)技术的摄像头解决方案，以实现车内驾驶员及座舱监测。ADI的ToF技术和Jungo的CoDriver软件相结合，通过观察头部、身体位置以及眼睛注视情况，监测车内人员的睡意和注意力分散程度。该解决方案还可以实现基于面部、身体和手势的智能交互，提供各个车内人员的人脸识别功能，从而实现个性化信息娱乐及服务以及拼车支付等功能。

ADI ToF系统级解决方案使用了分辨率为640 x 480的ToF图像传感器，其分辨率比市面上大部分其他ToF解决方案的分辨率高4倍。同时，这款系统级ToF解决方案与CMOS解决方案相比，在同样的尺寸或同样的成本下，可提供更高的系统性能。此外，得益于针对940nm发光波段而设计的CCD架构，ADI ToF解决方案也可以更精确的捕捉运动环境中的画面。此次合作可以说是为当今手势控制之外的创新型增强现实应用打开了大门，将座舱监测和基于ToF的驾驶员和乘客监测提升到一个新的水平。

A2B扮演新时代汽车总线变革的实力担当

上文提到现代汽车公司基于ADI的A2B总线实现汽车路噪降噪应用，其实作为降低传输延迟是A2B的一个特性而已，作为汽车总线，其他关键特性还包括：A2B技术可以减少高达75%的电缆重量、提高汽车的燃油效率、降低总系统成本。

汽车总线技术发展数十年，与其他汽车总线相比，A2B是标准的“10后”——2014年10月ADI推出了A2B的首款产品AD2410，接着很快连续几次迭代，产品性能“连升三级”;2017年ADI宣布推出三款增强型A2B收发器，在前代产品引脚兼容的基础上，大幅提高总线带宽利用率;2018 ADI再次宣布推出三款A2B收发器，新的AD242x系列提供接口驱动能力的配置，从而开发人员可以让系统性能适应更高规格的汽车OEM EMC的规范要求。

值得一提的是，福特公司早在2016年投入生产的四个汽车平台上就使用了A2B系列的首款产品，并将A2B作为其首要信息娱乐网络技术。而作为ADI A2B技术的早期实施者，松下汽车系统美国公司发现该技术可大大降低新一代信息娱乐系统的布线复杂度和相关成本以及重量，而这是松下OEM客户的重点关注领域。

ADI公司宣布比亚迪采用 A2B总线技术以打造更节能环保的汽车平台的新闻则是首个公开报道的国内一线厂商使用该总线，比亚迪公司认为A2B音频总线使得比亚迪汽车能够进一步提升驾驶座舱信息娱乐系统的性能和体验，降低设计复杂度和成本、提升燃油/电池效率，这符合比亚迪公司“用技术创新满足人们对美好生活的向往”这一造车理念。

事实上，据ADI公开的信息，短短数年时间，A2B音频总线已成功与全球 90% 的汽车制造商合作实现了创新的汽车信息娱乐体验。

从挖掘续航潜能到全生命周期管理，新能源汽车BMS很关键

电动汽车的核心部件是电池和电机，想让续航更远，电机传动效率更高，就要做好电池管理和电机控制。而ADI在汽车领域的第一个业务核心就聚焦在电气化上，ADI是全球最早研制车载BMS芯片的半导体公司之一，早在第一批搭载12V发动机启停技术的车型上市时，ADI就为其提供了铅酸蓄电池的BMS芯片，并成长为这一领域的龙头企业。而在去年底，克罗地亚电动超跑公司Rimac Automobili宣布了将ADI的精准电池管理系统应用于Rimac的BMS中。

精度是BMS的一个重要性能指标，对于锂离子电池至关重要。为了防止过度充电和放电，电池单元通常应保持在满容量的10%到90%之间。例如在85kWh的电池中，可用于正常行驶的容量仅为67.4 kWh。如果测量误差为5%，为了继续安全地进行电池运行，必须将电池容量保持在15%至85%之间，总可用容量从80%减少到了70%。如果将精度提高到1%(例如对于磷酸铁锂电池来说，1 mV的测量误差相当于1%的充电状态误差)，那么电池现在可以在满容量的11%到89%之间运行，增加了8%。使用相同的电池和精度更高的BMS，可以增加每次充电的汽车行驶里程。

特别值得一提的是，ADI还推出了一个创新的方案——无线BMS，这是业内的一个创举。除了相对有线BMS监测的一是无线BMS可以作为一个平台去收集电池数据，能够用这些数据来通过机器学习和人工智能预测电池的性能和表现，使得相应整车性能以及相应电池的性能可以充分发挥出来。并以此来提供更多的智能服务，这样能为整车厂和消费者带来更多更好的服务。二是无线BMS建立电池从生产制造到仓储运输、到车内电池维修维护、最后到回收整个生命周期的监测和追踪，采集的数据与人工智能算法融合，可以延长电池以及整个电动汽车的生命周期，提高电动汽车的残值，确保电动汽车在二手车市场更有吸引力，以此来赋能电动汽车产业。

在今年年初，中国电动汽车百人会论坛召开期间，ADI与中国电动汽车百人会签署战略合作备忘录，共同发起成立“电池全生命周期联合创新中心”。该中心将着手于调研解决新能源车电池领域，如电池安全、电池估值和数据共享等一系列关键问题，并将吸纳更多产业链龙头企业加入形成跨行业、跨学科、跨部门的产业研究平台。