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扛起汽车电气化和智能化大旗,ADI怎么做?

章鹰 2020-04-03 17:13 次阅读

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全球汽车产业网联化、智能化、共享化、电动化(CASE)的发展趋势已经成为业内共识,虽然2020年新冠肺炎疫情在全球蔓延,对汽车行业发展带来负面影响。3月31日,麦肯锡报告显示,预计受疫情严重影响,2020年世界汽车销量或将减少近三成,中国市场销量下降15%,然而,随着中国境内的疫情得到有效控制,复工复产基本到位后,汽车智能化、电气化将配合市场需求成为下一步汽车企业的主流选择。

电气化和智能化的终极目标,就是要把未来的汽车变得更加环保,主要手段是电气化,包括相应的电池技术和电驱动技术,智能化则是相应的智能化座舱或者智能化娱乐系统。具体看ADI在这些方向上会有哪些技术呢?ADI中国汽车技术市场高级经理王星炜解读了汽车新趋势中的三大关键技术。


图:ADI中国汽车技术市场高级经理王星炜


智能座舱的两大解决方案

在53届CES展上,智能座舱百花齐放,奔驰、宝马、奥迪等传统车企巨头亮出了自己的概念车,奔驰Vision AVTR引发了众多关注。汽车座舱的智能化实际上是从联网开始的,从2014年推出具有互联功能的宝马7系至今,宝马已率先在真实场景中应用群体智能,实现了从数据收集到云处理再到汽车的闭环循环,而且所有这些都是实时进行的。

图:将在2021年量产的宝马iNEX纯电动车是宝马集团旗下首款搭载5G通信技术的车型。

汽车智能化的一个重要标志是汽车交互更懂人,智能化与个性化将是提升用户体验的关键点。针对这一需求,整合分散的感知能力,催生独立的感知层至关重要。

王星炜透露,ADI聚焦智能座舱,主要是聚焦两方面的技术:一是沉浸式的音频体验;二是相应的主动降噪、超宽带回声消除以及定向麦克风技术。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。

在智能化座舱系统,ADI是如何帮助提升整车环保的?ADI的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。A2B技术就是把传统音响数字化以后,对线束的要求就会降低,相对应的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。

此外,王星炜表示,在传统车内会有很多音响和喇叭的布线。主动降噪技术会有控制器来控制这些喇叭,同时也会有A2B总线相应地把车内不同位置麦克风的噪音收集下来。比如大家会发现有时候车在行驶中,有些噪音是非常低频的噪音,可能是来自于车的震动,所以主动降噪控制器也会把车身四周的加速度、震动信息传到主动处理的控制器。这个控制器核心的技术是ADI音频处理DSP技术。它有两方面能力:首先是非常高的传输速率,而且是双向的传输速率,对应的线束拓扑是非常低成本的。同时传输延时也非常低,这样可以带来非常好的声音处理表现。

对于未来的智能化座舱,将会走向怎样的方向?王星炜做了前瞻,首先,未来的智能座舱一定是更加智能的座舱,变成一个非常独立的声音分区,用户坐在车的不同位置,听到的东西完全可以不一样,这需要非常强大的处理器来做处理。ADI音频处理的DSP芯片里也会加入传统强大的暗盒,在不一样的应用场景更好地处理相应的声音。

其次,人机操控的界面变得更加智能,比如通过红外非接触式手势操控。还有,现在智能手机上流行的ToF摄像头也会进入汽车,把人的表情、手势采集下来,做出相应的算法以后进行非接触操控。实现刷脸开车、驾驶员状态监控、手势识别和手势控制。

ADI致力于提供电池控制和电机驱动的系统解决方案

电池应用场景会从最小的48V弱混系统一直到插电混动电池包,再往上电池组的级别还会做到串并联。电池的管理都是通过电芯的电压来管理,通过电芯电压知道它有多少电量,因此需要准确地测量电芯的电压,转换成电量的信息。

据王星炜介绍,ADI致力于提供更精准更安全的锂电池监控解决方案,帮助客户应对系统的可靠性和安全性的挑战。ADI锂电池监控IC产品目前已经发展到第五代,安全性、精度和性能处于业界领先地位。

ADI已经推出一系列可应用在混合动力车及纯电动车上面的锂电池监控IC产品。这些产品集成了锂电池安全监控器,可以帮助用户实现故障安全电路诊断,并为之构建安全环境的安全监控器件。

王星炜表示,电动汽车的电池连接非常复杂,不同的车型有不同的要求,小型车可能会采用8个电池模组相连,中型车和大型车可能会有24个或者36个电池模组相连,在这些模组之间需要相应的线束来连接。

无线电池管理系统的优势就是摆脱了线束设计布局的限制,使得模块的连接更加容易,而且还能做出一些比较灵活的剪裁设计,使车辆的线束布局更加灵活。

对于二手车,动力电池的残值评估就是非常关键的一个点。王星炜指出,基于这种无线通信的技术,电池里面就有自己的无线身份证,会知道它的可用电量衰减到什么样的程度,就可以评估它的残值了。同时,如果这个电池不再适合车用,还可以二次利用,比如变成一个大楼的备用电源或者数据中心的备用电源,这也是一个未来发展的方向,通过无线BMS系统使得监控系统可以和电池进行全生命周期的绑定,变成一个身份证。

助力自动驾驶,ADI雷达技术和导航技术不可或缺

行业专家表示,随着自动驾驶等级的不断提高,在L3,L4级别对高分辨率雷达,即成像雷达的需求会增加[ZJ1]。这就需要用多颗雷达射频收发器进行级联,并且需要后端的信号处理芯片有足够的能力去处理前端级联的多路雷达信号。

王星炜表示,ADI的雷达技术一个优势是非常适合做成像雷达,不仅可以探测障碍物,还可以区分出多个障碍物之间的距离。更精细的区分障碍物也就提供了一个非常好的保障,给到自动驾驶一个量产的基础。

ADI现在正在加速研发主流的77GHz毫米波雷达芯片。其77GHz射频芯片将采用28纳米的CMOS方案制造,并将模数转换器等关键辅助芯片与射频芯片整合在一起,进一步降低毫米波雷达的设计难度和体积。

对于自动驾驶来说,固态激光雷达也是必须的。这是ADI注重的一个发展方向。对于中短距离来说,ADI会提供ToF摄像头技术,景深摄像头,背后也是激光技术,会有主动光源,按照主动光源反射的时间来计算出障碍物景深信息。ToF激光技术在手机上的应用很多,比如 Face ID技术,现在有些国产手机的FACE ID技术就是用ADI的ToF相关技术来实现的。

在自动驾驶领域,导航器件在汽车里的应用变得越来越重要。王星炜分析说,如果是基于高清地图在做自动驾驶行驶时,可能出现没法避免过隧道的情况。比如要经过高架桥下面时,GPS信号就会不好,这种场景下还是会需要相应的导航信息。这种导航信息就需要来自惯性导航的芯片持续给基于车的转向或者车的加速度、减速度,来知道车的具体位置。

ADI惯性导航相应的芯片基于原来在民航飞行器中的很多经验,转化成汽车应用,与传统地从手机消费类提升到汽车应用的方案不同。民航过度过来给汽车,拥有非常高的可靠性和精度。目前来看,长里程(超过十公里)的行驶过程中,也会通过惯导相应的算法和技术把车的位置信息更新在车道里,给到基于高清地图的自动驾驶场景下惯导位置的导航支持。


 

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AC1363 机架安装套件

AC1345 带CJC传感器的独立模块安装套件

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发表于 04-18 19:15 100次 阅读
AC1345 带CJC传感器的独立模块安装套件

AC1351 用户设计的3B系列模块,外壳和连接器

信息产品分类接口和隔离 IOS子系统产品详情The AC1351 is a kit which contains a individual blank case and connectors to enable the construction of a user-designed 3B-type module using their own PC board and design.
发表于 04-18 19:15 30次 阅读
AC1351 用户设计的3B系列模块,外壳和连接器

AC1350 用户设计的3B系列模块

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发表于 04-18 19:15 164次 阅读
AC1350 用户设计的3B系列模块

AC1341 6英尺直流电源线

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发表于 04-18 19:15 65次 阅读
AC1341 6英尺直流电源线

AC1342 电流转换电阻

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发表于 04-18 19:15 75次 阅读
AC1342 电流转换电阻

AC1324 模拟I/O用接口板

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发表于 04-18 19:15 112次 阅读
AC1324 模拟I/O用接口板

AC1310 3B系列定制范围调整模块

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发表于 04-18 19:15 96次 阅读
AC1310 3B系列定制范围调整模块

AC1330 19英寸机架安装套件

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发表于 04-18 19:15 92次 阅读
AC1330 19英寸机架安装套件

AC1331 16通道表面安装套件

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发表于 04-18 19:14 83次 阅读
AC1331 16通道表面安装套件

AC1332 8通道表面贴装套件

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发表于 04-18 19:14 64次 阅读
AC1332 8通道表面贴装套件

AC1307 3B系列电源、115V交流输入、±15V DC (+800/-225mA)和+24V DC (350mA)输出

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发表于 04-18 19:14 86次 阅读
AC1307 3B系列电源、115V交流输入、±15V DC (+800/-225mA)和+24V DC (350mA)输出

AC1301 3B系列电源、115V交流输入、±15V DC、±350mA输出

信息产品分类接口和隔离 IOS子系统产品详情AC1301是一款AC/DC双输出、±15 V DC电源,提供±350 mA的电流。利用附带的安装夹和硬件,可以将其安装在3B01、3B02或3B03背板上。工作温度范围为-25°C至+70°C。
发表于 04-18 19:14 95次 阅读
AC1301 3B系列电源、115V交流输入、±15V DC、±350mA输出

AC1315 I / O背板电缆

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发表于 04-18 19:14 96次 阅读
AC1315 I / O背板电缆