ADI技术以融合之势为汽车智能化注入“核心动力”

来源:华强电子网 作者:于宏达 时间:2019-01-29 11:11

adi 技术融合 汽车智能化

  汽车大规模电气化正在推动自动驾驶向更高级别发展,电动化、智能化、网联化叠加融合是大势所趋。电池、电机、电控是保障汽车的基本功能,而信息化、网联化、智能化,将助力汽车驶向无人驾驶的终极之路。大趋势的产生离不开专用半导体芯片的铺路,在1月25日的媒体见面会上,ADI中国汽车电子事业部资深战略与业务发展经理陈晟 / Edward为记者们分享了在汽车自动驾驶、驾驶舱内电子和信息娱乐系统、车辆电气化等几项关键技术,通过领先、安全的半导体技术助力汽车走向全面智能化。

  ADI中国汽车电子事业部资深战略与业务发展经理陈晟

  Edward表示,传统上来说汽车电子目前基本上看到的每一家的,不论是车厂、系统集成商还是半导体供应商,都有一个共同的口号:更安全、更环保绿色、更智能。我们也不例外,基本上大家看到我们的这三个产品方向,就对应于这三个所谓的业界的大方向,一个是自动驾驶,就是Safer,包括Smarter也是,Cabin Electronics智能座舱就是更智能化。汽车的电气化就是更环保、更绿色。但在这个背后,ADI在做的是可能会被很多人所忽略的一件事情。就是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,这实际上就是我们刚才讲到的这“三化”背后一个非常重要的基础性工作。可能很多人了解人工智能这些数字类的技术。但数字类的技术,它的技术再牛,也需要有很好的信号源。所以,ADI这样的公司及其技术是整个行业不可或缺的。

  那么围绕这个大方向,ADI有哪些关键技术呢?首先,作为电动汽车最重要的核心动力,如何对锂电池动力系统的监测管理信息进行高效连接非常关键。里程焦虑有相当一部分程度上需要半导体公司提供很好的芯片技术,包括提供一些可持续的绿色能源给到新能源汽车,包括风能、气风这样一些可转换能源,到未来可能会有一些半导体的新技术也会跟汽车相关。同时还有像energy storage/battery storage,还有像自动驾驶和电气化的link,因为自动驾驶和电气化相当于是一对孪生兄弟,这是最好的搭配。因为只有在电动汽车里才能做到很多电控方面技术,很好地实现。ADI锂电池监控IC产品目前已经发展到第五代,目前在开发第六代。讲到这六代产品,ADI最大的强项在什么地方?就在锂电池的电池管理的精度,我们的产品精度可以做得非常高,而且能够做到在长达十年的使用过程中,把精度控制在非常小的波动范围内,而且不论是什么样复杂的工况,比如说潮湿环境、干燥环境下我们都能保持非常高的精度。高精度有什么好处?这个精度能让车厂以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。实际上是在提高同样电池、同样容量的整个车子的续航里程,在压榨续航里程。我们在里面用了一个非常强大的技术:Buried Zener,这是个非常稳定的基准源,能够给客户提供刚刚才讲到的那些很精确的特性。

  尤其值得一提的是ADI全新的无线电池管理技术能将信号采用射频的无线连接方法,借助 SmartMesh 无线网格网络产品在BMS上进行整合。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,且降低了劳动生产率,同时可能对系统可靠性的要求会非常高。无线BMS能够带来的好处,第一是减少线束,减少这些线束也是变相在增加续航里程。第二是降低整车的重量,因为大家可能想象不到一辆车子线束的重量有多少?是几百公斤的级别。从而提高了劳动生产率,降低市场系统的复杂度,增加系统的可靠性。

  另外在汽车电气化方面,我们还有一个隔离技术。Edward进一步表示,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,这就是ADI隔离技术能够提供给行业及车厂的一个强大优势。我们的隔离技术是非常先进的,在芯片里面能看到两团类似蚊香的东西,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。

  同时,电机/电驱动方面ADI有很深的造诣,因为市面上绝大部分新能源汽车都在用ADI电机的传感器,因为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。比如原来该输出80千瓦的,可能只输了了75千瓦,这个就是一种浪费。

  其次,ADI在在智能座舱领域也有几项关键技术值得和大家分享,比如ADI音频总线 A2B 技术支持主动降噪ANC、车内通话ICC以及回声消除和降噪ECNR等高级音频算法等。座舱电子总的来讲还是关注于音、视频两个方向,Edward表示,大家看到音频大致有两个方向,一是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,这也是非常了不起的成就。ADI在音频DSP上这么年的造诣,回头来看这么多年的出货量是一个非常庞大的数字。另外一个方向就是音频总线,这就要讲到一个概念:A2B,它本质上就像高速公路的中心,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。它带来最关键的好处是什么?减重、降低成本,同时能大大降低整个系统设计的复杂性。

  C2B的概念是,因为摄像头在车内智能化这方面来讲用量非常大,不管车外还是车内的摄像头用量非常大,这也是类似的概念,用一根普通的线能够把两个摄像头单元跟后面的处理器能够连接在一起。非常简单,降低成本是我们一个非常简单的目标,降低整个系统成本。

  而在TOF方面的应用,除刷脸、手势识别外,我们开发了专门针对于新能源汽车做的方案。应用于驾驶员的一些监控,主要针对开车的时候就比较容易犯困打盹的驾驶员,相当于你们内人的眼睛在帮你看这个行为,说千万不要犯困、千万不要危险驾驶,我们叫DMC或者叫DMS,就是Driver Monitoring System驾驶员监控,都可以用TOF这个方式来实现。

  未来在自动驾驶领域有个非常关键的词——融合。因为ADI看到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缺陷,需要互相取长补短,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。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。那是怎么实现的呢?有哪些方案呢?一是毫米波雷达,因为ADI在信号数据上面一直很强大,毫米雷达这块,包括24G、77G、79G这些雷达频段ADI都有产品能够覆盖。二是激光雷达,我们正在研发全固态激光雷达的产品和方案。三是高性能的IMU产品,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。

  以IMU(惯性导航单元)为例,为什么惯导在这里面很重要?它实际上是弥补很重要一环:如果其它装置暂时失灵时,可用惯导来判断车到底在什么位置,而且未来惯导配合高精度分层地图,精确感知到位置后,就能从地图上找出具体在什么位置,这是一个非常复杂的系统工程。激光雷达、毫米波雷达以及Ultrasound,都是属于自动驾驶这个拼图的一部分。这些技术融合在一起,通过一个非常强大的处理单元才能够完成未来自动驾驶的功能。

  再比如自动驾驶对环境感知的三大主流技术:视觉、雷达和激光雷达也是各有优势和短板,这就是为什么需要多个传感器融合的原因。因此除了布局新能源汽车,ADI 通过在 LiDAR 激光雷达、24GHz和76GHz~81GHz 微波雷达以及IMU(惯性导航单元)等领域的成熟技术,用完整的汽车电子系统解决方案成功布局未来的智能驾驶时代。



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