迄今為止，車載創(chuàng)新的很大一部分可歸因于現(xiàn)代電子產(chǎn)品的使用，包括半導體。行業(yè)專家認為，未來，電子元件將占所有汽車創(chuàng)新的90%，并可能繼續(xù)在汽車半導體市場產(chǎn)生強勁增長。

該行業(yè)認為汽車電子市場增長的主要驅動力是自動駕駛的大趨勢，即自動化或自動駕駛汽車、動力總成的電氣化以及車輛與其他車輛以及基礎設施或其環(huán)境的聯(lián)網(wǎng)，這也稱為連接。

為了使汽車制造商及其供應商能夠根據(jù)全球大趨勢實施即將到來的汽車創(chuàng)新，并使車輛在消費方面更安全、更經(jīng)濟，每輛車都需要越來越多的半導體元件。雖然今天的半導體平均每輛車價值250美元，但未來幾代汽車的半導體總份額應達到每輛車2000美元。對于自動駕駛功能，根據(jù)級別（1至5），價值高達1000美元的半導體將成為必要。

作為為各個領域的特定發(fā)展創(chuàng)造新可能性的創(chuàng)新和強大半導體解決方案的制造商，ADI公司（ADI）正在從不斷增長的汽車半導體份額中獲益。因此，該公司在汽車領域的收入在2018年達到近10億美元，占總收入的16%。ADI在歐洲、中東和非洲地區(qū)的汽車收入中所占份額最大。

自動駕駛

自動駕駛是真正徹底改變汽車行業(yè)的大趨勢之一，其主要目標是讓車輛識別周圍環(huán)境，從而防止事故發(fā)生，優(yōu)化交通流量，讓駕駛員的生活更輕松。

為了使自動駕駛汽車能夠以可靠的方式檢測其環(huán)境，需要各種傳感器，例如雷達，光檢測和測距（lidar）以及基于攝像頭的技術，因此這三種可能性中的每一種在不同的天氣和能見度條件下都有缺點。例如，相機系統(tǒng)的問題是在明亮的背光條件下可靠地識別物體。

相比之下，雷達傳感器在這些情況下完全獨立于照明運行，但可能會被證明是有問題的，例如在霧中。在具有3級自動駕駛功能的新奧迪A8等車輛中，需要所有三種技術來涵蓋所有可能的情況。

ADI在其Drive360的背景下解決雷達領域問題?采用經(jīng)濟型28 nm RF CMOS技術制造的芯片上高度集成雷達傳感器的自動駕駛策略。傳感器具有三個發(fā)射器通道和四個接收器通道，并提供更高的射頻性能，可及時識別更遠距離的較小物體。這使系統(tǒng)有更多時間來執(zhí)行車輛干預或警告。

用于強大長距離應用的雷達系統(tǒng)，例如高級駕駛員輔助系統(tǒng)（例如，自適應巡航控制或簡稱ACC）;中等距離，如緊急制動輔助、防撞系統(tǒng)、變道輔助和盲點監(jiān)控;并且可以在雷達傳感器的基礎上開發(fā)短程停車輔助系統(tǒng)。

ADI在2018年春季收購了總部位于慕尼黑的Symeo，獲得了為汽車市場實現(xiàn)雷達傳感器系統(tǒng)的其他專有技術，包括軟件和算法。

為了能夠在激光雷達領域提供創(chuàng)新解決方案，并在未來鞏固其在汽車安全系統(tǒng)領域的地位，ADI公司在兩年前收購了Vescent Photonics，從而收購了激光技術。通過這一新增功能，ADI將使激光雷達技術更加緊湊和穩(wěn)健，但價格更低。

數(shù)據(jù)安全

隨著車輛復雜性的增加，外部攻擊的危險也隨之增加。攻擊者可以訪問、傳遞、處理、銷毀或操縱數(shù)據(jù)，因此數(shù)據(jù)安全主題在ADI公司起著關鍵作用。

大約兩年前，ADI收購了Sypris Electronics的網(wǎng)絡安全解決方案專業(yè)部門，以便以最佳方式解決這一問題。相關的硬件和軟件技術也正在汽車領域的產(chǎn)品中實施。

監(jiān)測生命體征

駕駛時避免事故和挽救生命的另一個重要安全方面在于監(jiān)測生命體征。ADI與B-Secur密切合作，開發(fā)了一種解決方案，其中方向盤內(nèi)置的傳感器持續(xù)記錄駕駛員的生命體征（例如心率或血氧飽和度），并監(jiān)測駕駛員的健康狀況。通過這種可能性，可以及早發(fā)現(xiàn)頭暈或即將發(fā)生的心臟病發(fā)作，以便車輛通過高級駕駛員輔助系統(tǒng)（ADAS）采取適當?shù)拇胧＠纾诔霈F(xiàn)嚴重問題時，ADAS可以降低車輛速度或執(zhí)行自動緊急制動操作。在生命體征監(jiān)測的幫助下，駕駛員的安全和所有交通參與者的安全可以得到顯著提高。

ADI公司和B-Secur也致力于為汽車行業(yè)開發(fā)生物識別認證技術。設想的解決方案將ADI的信號處理技術和B-Secur的ECG軟件相結合，用于生物識別算法，并實現(xiàn)駕駛員和乘客的清晰認證。借助身份驗證技術可以實現(xiàn)車輛訪問或信息娛樂系統(tǒng)個性化等功能。

微機電系統(tǒng)IMU傳感器

ADI公司是第一家利用MEMS技術開發(fā)用于高g MEMS傳感器的加速度計的公司，并在眾多安全氣囊系統(tǒng)中建立了這種傳感器類型。ADI目前在該領域的投資集中在采用MEMS技術的高精度旋轉編碼器和慣性傳感器上。這些傳感器表現(xiàn)出非常低的漂移，并與車輛的定位系統(tǒng)協(xié)同工作。在自動駕駛汽車中，這些傳感器需要更高精度的版本，專門用于產(chǎn)生可靠的位置信息。

完整的電源管理解決方案

對于上述第二大趨勢——動力總成的電氣化——車輛系統(tǒng)的能源效率和可實現(xiàn)的電能節(jié)約起著主導作用。優(yōu)化的電源管理可以顯著提高節(jié)能效果。這增加了全電動汽車的續(xù)航里程。

因此，電源管理是ADI公司的重中之重，目前正在通過車載能源網(wǎng)絡耦合解決方案等加以解決。ADI廣泛的產(chǎn)品組合中的示例包括LT8708/LT8708-1雙向降壓-升壓控制器，其效率為98%，旨在用于自動駕駛汽車的冗余板載12 V/12 V網(wǎng)絡，以及LTC3871，開發(fā)人員能夠實現(xiàn)用于插電式混合動力汽車的kW范圍內(nèi)的高效率和動態(tài)48 V至12 V轉換器。

除此之外，低靜態(tài)電流的半導體對于實現(xiàn)較長的電池壽命是必要的。正是在這里，ADI公司可以為必須持續(xù)供應的汽車系統(tǒng)開發(fā)提供解決方案，例如在車輛停止時。靜音開關穩(wěn)壓器系列具有2.5 μA靜態(tài)電流和低噪聲，遠遠超過了業(yè)界的性能極限。可能的應用包括無鑰匙進入系統(tǒng)、安全系統(tǒng)和信息娛樂系統(tǒng)，以及導航和 GPS 定位。?

電池管理系統(tǒng)

為了使電動汽車具有持久、長續(xù)航里程和使用壽命，必須通過非常精確的電池電壓測量來精確確定電池的充電和放電限制。通過收購凌力爾特，ADI公司擴大了其BMS產(chǎn)品組合，這些產(chǎn)品長期以來一直以其卓越的測量精度而聞名。該測量精度是通過使用埋入式齊納二極管作為參考電壓源來實現(xiàn)的，其精度只有在高質量的實驗室儀器中才能找到。具有 6、8、12、15 和 18 個通道的相應 BMS 產(chǎn)品已經(jīng)上市，并且已經(jīng)用于混合動力和全電動汽車。

信息娛樂：汽車音頻總線（A2B）和車載攝像頭總線技術（C2B)

在信息娛樂領域，ADI已經(jīng)確立了自己作為汽車供應商的地位，為未來指明了方向。例如，該公司與一家歐洲汽車制造商合作，開始開發(fā)汽車音頻總線。?（一2B?），并表明它能夠識別客戶的問題并提供相應的解決方案。

例如，創(chuàng)新和應用適應的2B技術允許以高保真質量傳輸數(shù)字音頻，同時降低布線要求，從而將線束的成本和重量降低多達75%，從而后者反過來降低了油耗。一個2B已經(jīng)被福特等汽車制造商使用，并且由于其優(yōu)點，未來將繼續(xù)變得更加普遍。

汽車音頻總線專為音頻應用而設計，例如具有多個車載麥克風的應用，與模擬連接相比，以比當前數(shù)字總線標準低得多的系統(tǒng)成本提供卓越的音頻質量。典型 A2B組是AD2426W、AD2427W和AD2428W收發(fā)器，具有可配置的發(fā)射功率電平。

為了通過車內(nèi)的非屏蔽雙絞線電纜和連接器以低成本將高清視頻傳輸?shù)叫畔蕵废到y(tǒng)，ADI公司開發(fā)了車載攝像頭總線技術（C2B?).第一個C2BADV7990和ADV7991發(fā)射器以及ADV7380和ADV7381接收器等元件為OEM廠商輕松將現(xiàn)有系統(tǒng)從標清攝像頭轉換為高清攝像頭創(chuàng)造了條件，從而實現(xiàn)當今車載攝像頭應用的高分辨率和圖像質量。

在C的發(fā)展中2對于組件，ADI公司特別關注降低電磁干擾（EMI）和提高電磁兼容性（EMC）的技術。這些組件用于廉價車輛，例如，倒車攝像頭通過模擬而非數(shù)字總線系統(tǒng)進行操作。

發(fā)動機噪音的產(chǎn)生

在許多地區(qū)，立法者要求緩慢行駛的混合動力和電動汽車產(chǎn)生外部可聽見的發(fā)動機噪音，以便及時登記，例如行人。為此，ADI公司提供了基于ADSP-BF706 Blackfin信號處理器和電動汽車警告聲音系統(tǒng)（EVWSS）固件的解決方案，使汽車制造商能夠遵守未來的安全法規(guī)。

展望

展望未來，ADI看到了傳感器實現(xiàn)比以前更多目標的多種可能性和方法。我想到的一件事是寶馬和其他制造商今天已經(jīng)使用的用戶界面（HMI）來響應手勢控制。

其他解決方案（例如駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)（DMS）解決方案）可以出于安全原因監(jiān)控車輛內(nèi)部。當前的應用是將碰撞觸發(fā)安全氣囊的方向調(diào)整為乘客的給定坐姿，以降低受傷風險。駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)有可能成為當今的標準車載應用，尤其是在未來。

特別是在自動駕駛中，重要的是要在相應的傳感器的幫助下識別駕駛員在先前放棄車輛后是否能夠收回對車輛的控制權。

未來，監(jiān)測駕駛員和乘客的生命體征將發(fā)揮重要作用，因為如果駕駛員因健康原因無法收回控制權，3 級或 4 級車輛必須能夠自動恢復到安全狀態(tài)。

趨勢簡介

具有相關信號處理的多種傳感器、高效電源管理解決方案和經(jīng)過深思熟慮的總線系統(tǒng)是現(xiàn)代車輛的關鍵組件之一。無論未來幾代車輛是否需要進一步增強用戶界面或基于重要參數(shù)的強大駕駛員監(jiān)控，ADI公司都在應對挑戰(zhàn)，并已經(jīng)在開發(fā)創(chuàng)新和合適的解決方案。

審核編輯：郭婷