淺談ADI推動(dòng)汽車行業(yè)發(fā)展的一些應(yīng)用場(chǎng)景

本次與大家分享的是世健和ADI聯(lián)合舉辦的《世健·ADI工業(yè)趴：放飛思路，解封你的超能力》主題活動(dòng)的三等獎(jiǎng)文章：《淺談ADI推動(dòng)汽車行業(yè)發(fā)展的一些應(yīng)用場(chǎng)景》。

作者：慕容雪花

ADI在諸多的工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景提供了非常高精尖的先進(jìn)產(chǎn)品，從智能手環(huán)里面的加速度計(jì)到哈勃望遠(yuǎn)鏡上的運(yùn)放和變換器，以及在高性能飛機(jī)、深空探測(cè)器、精確打擊武器等應(yīng)用中使用的高可靠性解決方案。

對(duì)于我所在的汽車制造行業(yè)，尤其是其中的細(xì)分領(lǐng)域——汽車線束制造行業(yè)，本著“立足生成，放飛思路”的宗旨，整理了自己對(duì)一些淺顯理解。

? 汽車整車電子電器架構(gòu)下的汽車電線束架構(gòu)簡(jiǎn)化

?汽車電線束制造流程

?汽車電線束總布置

?汽車內(nèi)的空氣質(zhì)量檢測(cè)與噪聲控制ANC

01

整車電子電器架構(gòu)下的

汽車電線束架構(gòu)簡(jiǎn)化

整車電線束是整車系統(tǒng)的神經(jīng)系統(tǒng)，重要性不言而喻，而其重量也占到了整車重量的3%~5%。而且隨著ADAS以及智能座艙系統(tǒng)的加速更新迭代，整車電線束系統(tǒng)日趨復(fù)雜。因此采用新架構(gòu)，使用新的總線技術(shù)來優(yōu)化整車架構(gòu)勢(shì)在必行。

在降低整車電線束系統(tǒng)復(fù)雜性和重量方面，不得不提ADI推出的車用音頻總線(A2B)技術(shù)。該技術(shù)向未來的車輛信息娛樂系統(tǒng)提供關(guān)鍵支持。根據(jù)官方提供的數(shù)據(jù)，使用該技術(shù)后相關(guān)布線重量減少75%，并且可提供高保真音頻，同時(shí)提高燃油效率。A2B產(chǎn)品系列可實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音識(shí)別和主動(dòng)降噪等多種應(yīng)用。

A2B是一種高帶寬雙向數(shù)字音頻總線。A2B能夠在很長(zhǎng)的距離上（節(jié)點(diǎn)間的距離最長(zhǎng)達(dá)15 m，整個(gè)菊花鏈長(zhǎng)度超過40 m），使用一條非屏蔽雙絞線傳輸I2S/TDM/PDM數(shù)據(jù)和I2C控制信息以及時(shí)鐘和供電信號(hào)。A2B可用作自己內(nèi)置嵌入式子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)，或與其他較長(zhǎng)的距離協(xié)議結(jié)合使用的端點(diǎn)傳輸總線。時(shí)鐘在單個(gè)A2B網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)上同步。同時(shí)在系統(tǒng)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)上接收麥克風(fēng)和串行音頻數(shù)據(jù)。【2】

02

汽車電線束制造流程

在汽車線束制造過程中，有一個(gè)需要非常耗時(shí)的環(huán)節(jié)就是電線束的組裝工作。比如如下是一個(gè)保險(xiǎn)絲盒的示意圖。里面涉及到了導(dǎo)線，端子，連接器等物料。

1. 這一系列物料的分類是一個(gè)可以利用MAX78000來構(gòu)建人工智能設(shè)備，利用攝像頭以及圖像分類算法來自動(dòng)分類端子，導(dǎo)線，盲堵和密封塞，大大節(jié)約人為分類成本。

2. 線束組裝的時(shí)候，復(fù)雜的線束看板非常大，前后工人完成的工作的時(shí)間如果不能得到平衡，耗時(shí)久的工序就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)制作過程耗時(shí)長(zhǎng)。因此可以利用機(jī)器視覺來計(jì)算不同工位的完成時(shí)間，供后臺(tái)分析使用，從而優(yōu)化耗時(shí)大的工位。

3. 物料不夠的時(shí)候，機(jī)器視覺判斷，然后提醒系統(tǒng)物料短缺，減少等待時(shí)間。

03

汽車電線束總布置

汽車生產(chǎn)制造主要有四大工藝，沖焊涂總。

1. 沖壓車間現(xiàn)在沖壓車間的自動(dòng)化水平很高，大批量的使用自動(dòng)沖壓設(shè)備和傳動(dòng)裝置。

2. 焊裝車間先進(jìn)的焊裝車間大批量使用焊接機(jī)器人，機(jī)器人對(duì)焊點(diǎn)質(zhì)量，焊接一致性等的保障程度都很高，不會(huì)存在“人類”類似的疲勞問題，情緒波動(dòng)問題等。

3. 涂裝車間涂裝車間的設(shè)備是封閉性的，大量的設(shè)備使用，維修人員也是不可替代的部分。

4. 總裝車間總裝配車間的自動(dòng)化水平最低，人員使用量最大。因?yàn)榭傃b車間的裝配性特點(diǎn)，需要把各種零件裝配成一臺(tái)整車。【1】

一個(gè)真實(shí)的案例是有一個(gè)客戶在總裝階段少安裝一個(gè)導(dǎo)線（回路）導(dǎo)致該車型發(fā)生召回，損失不少?？梢栽O(shè)想如果使用了無(wú)線連接技術(shù)，在終端設(shè)備與連接器之間建立通信連接后，可以獲取該連接器的二維平面圖、三維圖以及電氣連接性以及相關(guān)孔位/引腳。這將從某種程度上有效的避免這類錯(cuò)誤的發(fā)生。這種成本與車輛召回相比，應(yīng)該是非常經(jīng)濟(jì)的。

這其中可能用到的技術(shù)是：DeepCover secure NFC/RFID應(yīng)答機(jī)（標(biāo)簽）和收發(fā)器（讀取器）采用雙向安全模型來實(shí)現(xiàn)非常安全的免接觸通信。我們的RFID收發(fā)器IC包含基于FIPS 180-4標(biāo)準(zhǔn)的安全散列算法-256 (SHA-256)安全認(rèn)證器協(xié)處理器。與我們的NFC應(yīng)答機(jī)IC配對(duì)時(shí)，雙向安全模型會(huì)強(qiáng)制進(jìn)行雙向認(rèn)證。每個(gè)NFC標(biāo)簽包含一個(gè)專有的64位ROM ID和UID，用作該應(yīng)用中的電子序列號(hào)。我們的安全NFC和RFID讀取器支持新的工業(yè)和醫(yī)療應(yīng)用，例如節(jié)點(diǎn)-設(shè)備安全驗(yàn)證、自動(dòng)化設(shè)備配置、使用限制設(shè)置以及實(shí)現(xiàn)傳感器-標(biāo)簽。

基于ADI的NFC技術(shù)，在關(guān)鍵的連接器上面使用NFC標(biāo)簽。在總裝的時(shí)候使用終端設(shè)備快速掃一掃便可以定位零件連接線，防止接反、漏接電路，從而盡可能避免影響電氣功能。

04

汽車內(nèi)的空氣質(zhì)量檢測(cè)

與噪聲控制ANC

此外，還想到可以借助ADI的《適用于室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)的揮發(fā)性有機(jī)化合物檢測(cè)器》來用來檢測(cè)汽車VOC，保障車內(nèi)空氣質(zhì)量，避免損害司乘身體健康。該方案的電路針對(duì)Figaro TGS8100傳感器進(jìn)行了優(yōu)化，傳感器由 MOS檢測(cè)芯片和集成加熱器（利用MEMS技術(shù)形成于硅 基板）構(gòu)成。適當(dāng)修改硬件和軟件，便可使用其他MOS傳感器。測(cè)試是在氣體腔中利用一氧化碳完成。結(jié)果與傳感器數(shù)據(jù)手冊(cè)規(guī)格進(jìn)行了相關(guān)性分析。

該電路利用金屬氧化物傳感器檢測(cè)揮發(fā)性有機(jī)化合 物組成的氣體，從而測(cè)量室內(nèi)空氣質(zhì)量。傳感器由加熱電 阻和檢測(cè)電阻組成。當(dāng)加熱檢測(cè)電阻時(shí)，其值隨不同氣體 的濃度而改變。

以及使用ADI的汽車主動(dòng)降噪技術(shù)ANC來給司乘人員一個(gè)安靜的駕乘體驗(yàn)。

05

總結(jié)

ADI的先進(jìn)技術(shù)被廣泛的應(yīng)用在汽車行業(yè)的各個(gè)分支，涵蓋了汽車研發(fā)，制造，充電樁，車聯(lián)網(wǎng)等方方面面。本文稍加總結(jié)了一些自己對(duì)一些淺顯理解，難免有紕漏，敬請(qǐng)指正。