传感器、电源管理和总线解决方案是全球大趋势的驱动力

迄今为止，车载创新的很大一部分可归因于现代电子产品的使用，包括半导体。行业专家认为，未来，电子元件将占所有汽车创新的90%，并可能继续在汽车半导体市场产生强劲增长。

该行业认为汽车电子市场增长的主要驱动力是自动驾驶的大趋势，即自动化或自动驾驶汽车、动力总成的电气化以及车辆与其他车辆以及基础设施或其环境的联网，这也称为连接。

为了使汽车制造商及其供应商能够根据全球大趋势实施即将到来的汽车创新，并使车辆在消费方面更安全、更经济，每辆车都需要越来越多的半导体元件。虽然今天的半导体平均每辆车价值250美元，但未来几代汽车的半导体总份额应达到每辆车2000美元。对于自动驾驶功能，根据级别（1至5），价值高达1000美元的半导体将成为必要。

作为为各个领域的特定发展创造新可能性的创新和强大半导体解决方案的制造商，ADI公司（ADI）正在从不断增长的汽车半导体份额中获益。因此，该公司在汽车领域的收入在2018年达到近10亿美元，占总收入的16%。ADI在欧洲、中东和非洲地区的汽车收入中所占份额最大。

自动驾驶

自动驾驶是真正彻底改变汽车行业的大趋势之一，其主要目标是让车辆识别周围环境，从而防止事故发生，优化交通流量，让驾驶员的生活更轻松。

为了使自动驾驶汽车能够以可靠的方式检测其环境，需要各种传感器，例如雷达，光检测和测距（lidar）以及基于摄像头的技术，因此这三种可能性中的每一种在不同的天气和能见度条件下都有缺点。例如，相机系统的问题是在明亮的背光条件下可靠地识别物体。

相比之下，雷达传感器在这些情况下完全独立于照明运行，但可能会被证明是有问题的，例如在雾中。在具有3级自动驾驶功能的新奥迪A8等车辆中，需要所有三种技术来涵盖所有可能的情况。

ADI在其Drive360的背景下解决雷达领域问题™采用经济型28 nm RF CMOS技术制造的芯片上高度集成雷达传感器的自动驾驶策略。传感器具有三个发射器通道和四个接收器通道，并提供更高的射频性能，可及时识别更远距离的较小物体。这使系统有更多时间来执行车辆干预或警告。

用于强大长距离应用的雷达系统，例如高级驾驶员辅助系统（例如，自适应巡航控制或简称ACC）;中等距离，如紧急制动辅助、防撞系统、变道辅助和盲点监控;并且可以在雷达传感器的基础上开发短程停车辅助系统。

ADI在2018年春季收购了总部位于慕尼黑的Symeo，获得了为汽车市场实现雷达传感器系统的其他专有技术，包括软件和算法。

为了能够在激光雷达领域提供创新解决方案，并在未来巩固其在汽车安全系统领域的地位，ADI公司在两年前收购了Vescent Photonics，从而收购了激光技术。通过这一新增功能，ADI将使激光雷达技术更加紧凑和稳健，但价格更低。

数据安全

随着车辆复杂性的增加，外部攻击的危险也随之增加。攻击者可以访问、传递、处理、销毁或操纵数据，因此数据安全主题在ADI公司起着关键作用。

大约两年前，ADI收购了Sypris Electronics的网络安全解决方案专业部门，以便以最佳方式解决这一问题。相关的硬件和软件技术也正在汽车领域的产品中实施。

监测生命体征

驾驶时避免事故和挽救生命的另一个重要安全方面在于监测生命体征。ADI与B-Secur密切合作，开发了一种解决方案，其中方向盘内置的传感器持续记录驾驶员的生命体征（例如心率或血氧饱和度），并监测驾驶员的健康状况。通过这种可能性，可以及早发现头晕或即将发生的心脏病发作，以便车辆通过高级驾驶员辅助系统（ADAS）采取适当的措施。例如，在出现严重问题时，ADAS可以降低车辆速度或执行自动紧急制动操作。在生命体征监测的帮助下，驾驶员的安全和所有交通参与者的安全可以得到显着提高。

ADI公司和B-Secur也致力于为汽车行业开发生物识别认证技术。设想的解决方案将ADI的信号处理技术和B-Secur的ECG软件相结合，用于生物识别算法，并实现驾驶员和乘客的清晰认证。借助身份验证技术可以实现车辆访问或信息娱乐系统个性化等功能。

微机电系统IMU传感器

ADI公司是第一家利用MEMS技术开发用于高g MEMS传感器的加速度计的公司，并在众多安全气囊系统中建立了这种传感器类型。ADI目前在该领域的投资集中在采用MEMS技术的高精度旋转编码器和惯性传感器上。这些传感器表现出非常低的漂移，并与车辆的定位系统协同工作。在自动驾驶汽车中，这些传感器需要更高精度的版本，专门用于产生可靠的位置信息。

完整的电源管理解决方案

对于上述第二大趋势——动力总成的电气化——车辆系统的能源效率和可实现的电能节约起着主导作用。优化的电源管理可以显著提高节能效果。这增加了全电动汽车的续航里程。

因此，电源管理是ADI公司的重中之重，目前正在通过车载能源网络耦合解决方案等加以解决。ADI广泛的产品组合中的示例包括LT8708/LT8708-1双向降压-升压控制器，其效率为98%，旨在用于自动驾驶汽车的冗余板载12 V/12 V网络，以及LTC3871，开发人员能够实现用于插电式混合动力汽车的kW范围内的高效率和动态48 V至12 V转换器。

除此之外，低静态电流的半导体对于实现较长的电池寿命是必要的。正是在这里，ADI公司可以为必须持续供应的汽车系统开发提供解决方案，例如在车辆停止时。静音开关稳压器系列具有2.5 μA静态电流和低噪声，远远超过了业界的性能极限。可能的应用包括无钥匙进入系统、安全系统和信息娱乐系统，以及导航和 GPS 定位。®

电池管理系统

为了使电动汽车具有持久、长续航里程和使用寿命，必须通过非常精确的电池电压测量来精确确定电池的充电和放电限制。通过收购凌力尔特，ADI公司扩大了其BMS产品组合，这些产品长期以来一直以其卓越的测量精度而闻名。该测量精度是通过使用埋入式齐纳二极管作为参考电压源来实现的，其精度只有在高质量的实验室仪器中才能找到。具有 6、8、12、15 和 18 个通道的相应 BMS 产品已经上市，并且已经用于混合动力和全电动汽车。

信息娱乐：汽车音频总线（A2B）和车载摄像头总线技术（C2B)

在信息娱乐领域，ADI已经确立了自己作为汽车供应商的地位，为未来指明了方向。例如，该公司与一家欧洲汽车制造商合作，开始开发汽车音频总线。™（一2B™），并表明它能够识别客户的问题并提供相应的解决方案。

例如，创新和应用适应的2B技术允许以高保真质量传输数字音频，同时降低布线要求，从而将线束的成本和重量降低多达75%，从而后者反过来降低了油耗。一个2B已经被福特等汽车制造商使用，并且由于其优点，未来将继续变得更加普遍。

汽车音频总线专为音频应用而设计，例如具有多个车载麦克风的应用，与模拟连接相比，以比当前数字总线标准低得多的系统成本提供卓越的音频质量。典型 A2B组是AD2426W、AD2427W和AD2428W收发器，具有可配置的发射功率电平。

为了通过车内的非屏蔽双绞线电缆和连接器以低成本将高清视频传输到信息娱乐系统，ADI公司开发了车载摄像头总线技术（C2B™).第一个C2BADV7990和ADV7991发射器以及ADV7380和ADV7381接收器等元件为OEM厂商轻松将现有系统从标清摄像头转换为高清摄像头创造了条件，从而实现当今车载摄像头应用的高分辨率和图像质量。

在C的发展中2对于组件，ADI公司特别关注降低电磁干扰（EMI）和提高电磁兼容性（EMC）的技术。这些组件用于廉价车辆，例如，倒车摄像头通过模拟而非数字总线系统进行操作。

发动机噪音的产生

在许多地区，立法者要求缓慢行驶的混合动力和电动汽车产生外部可听见的发动机噪音，以便及时登记，例如行人。为此，ADI公司提供了基于ADSP-BF706 Blackfin信号处理器和电动汽车警告声音系统（EVWSS）固件的解决方案，使汽车制造商能够遵守未来的安全法规。

展望

展望未来，ADI看到了传感器实现比以前更多目标的多种可能性和方法。我想到的一件事是宝马和其他制造商今天已经使用的用户界面（HMI）来响应手势控制。

其他解决方案（例如驾驶员监控系统（DMS）解决方案）可以出于安全原因监控车辆内部。当前的应用是将碰撞触发安全气囊的方向调整为乘客的给定坐姿，以降低受伤风险。驾驶员监控系统有可能成为当今的标准车载应用，尤其是在未来。

特别是在自动驾驶中，重要的是要在相应的传感器的帮助下识别驾驶员在先前放弃车辆后是否能够收回对车辆的控制权。

未来，监测驾驶员和乘客的生命体征将发挥重要作用，因为如果驾驶员因健康原因无法收回控制权，3 级或 4 级车辆必须能够自动恢复到安全状态。

趋势简介

具有相关信号处理的多种传感器、高效电源管理解决方案和经过深思熟虑的总线系统是现代车辆的关键组件之一。无论未来几代车辆是否需要进一步增强用户界面或基于重要参数的强大驾驶员监控，ADI公司都在应对挑战，并已经在开发创新和合适的解决方案。

审核编辑：郭婷