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》主題活動的三等獎文章：《淺談ADI推動汽車行業(yè)發(fā)展的一些應(yīng)用場景》。

作者：慕容雪花

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

對于我所在的汽車制造行業(yè)，尤其是其中的細分領(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，同時提高燃油效率。A2B產(chǎn)品系列可實現(xiàn)語音識別和主動降噪等多種應(yīng)用。

A2B是一種高帶寬雙向數(shù)字音頻總線。A2B能夠在很長的距離上（節(jié)點間的距離最長達15 m，整個菊花鏈長度超過40 m），使用一條非屏蔽雙絞線傳輸I2S/TDM/PDM數(shù)據(jù)和I2C控制信息以及時鐘和供電信號。A2B可用作自己內(nèi)置嵌入式子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)，或與其他較長的距離協(xié)議結(jié)合使用的端點傳輸總線。時鐘在單個A2B網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點上同步。同時在系統(tǒng)中的每個節(jié)點上接收麥克風(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，有一個需要非常耗時的環(huán)節(jié)就是電線束的組裝工作。比如如下是一個保險絲盒的示意圖。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. 線束組裝的時候，復(fù)雜的線束看板非常大，前后工人完成的工作的時間如果不能得到平衡，耗時久的工序就會導(dǎo)致整個制作過程耗時長。因此可以利用機器視覺來計算不同工位的完成時間，供后臺分析使用，從而優(yōu)化耗時大的工位。

3. 物料不夠的時候，機器視覺判斷，然后提醒系統(tǒng)物料短缺，減少等待時間。

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)在沖壓車間的自動化水平很高，大批量的使用自動沖壓設(shè)備和傳動裝置。

2. 焊裝車間先進的焊裝車間大批量使用焊接機器人，機器人對焊點質(zhì)量，焊接一致性等的保障程度都很高，不會存在“人類”類似的疲勞問題，情緒波動問題等。

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化水平最低，人員使用量最大。因為總裝車間的裝配性特點，需要把各種零件裝配成一臺整車。【1】

一個真實的案例是有一個客戶在總裝階段少安裝一個導(dǎo)線（回路）導(dǎo)致該車型發(fā)生召回，損失不少。可以設(shè)想如果使用了無線連接技術(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)濟的。

這其中可能用到的技術(shù)是：DeepCover secure NFC/RFID應(yīng)答機（標(biāo)簽）和收發(fā)器（讀取器）采用雙向安全模型來實現(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)安全認證器協(xié)處理器。與我們的NFC應(yīng)答機IC配對時，雙向安全模型會強制進行雙向認證。每個NFC標(biāo)簽包含一個專有的64位ROM ID和UID，用作該應(yīng)用中的電子序列號。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-設(shè)備安全驗證、自動化設(shè)備配置、使用限制設(shè)置以及實現(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

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)測的揮發(fā)性有機化合物檢測器》來用來檢測汽車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Figaro TGS8100傳感器進行了優(yōu)化，傳感器由 MOS檢測芯片和集成加熱器（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)手冊規(guī)格進行了相關(guān)性分析。

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

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

05

總結(jié)

ADI的先進技術(shù)被廣泛的應(yīng)用在汽車行業(yè)的各個分支，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)了一些自己對一些淺顯理解，難免有紕漏，敬請指正。