介紹

高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）是現(xiàn)代汽車普遍存在的功能，包括用于提高汽車安全性和駕駛性能的大量電子技術。ADAS功能包括自適應巡航控制（ACC）、前向碰撞警告（FCW）、交通標志檢測（TSD）、車道偏離警告（LDW）、自動制動系統(tǒng)和電池管理。這些對安全至關重要的功能問世20年后，有助于減少因道路事故而發(fā)生的險情、受傷和死亡的可能性。ADAS包括霍爾效應和xMR（磁性）傳感器，能夠實時、準確地測量轉速、位置和距離等變量。例如，基于攝像頭的傳感器IC從周圍環(huán)境中捕獲信息，例如與車輛和障礙物的距離。

構建ADAS的基本考慮因素

汽車行業(yè)的新興趨勢對汽車制造商提出了更高的要求，以提高汽車的安全性和駕駛性能。下面討論的是工程師在設計配備尖端ADAS的車輛時應考慮的六個基本考慮因素。

ASIL合規(guī)性

汽車安全完整性等級（ASIL）是基于ISO26262的風險分類系統(tǒng)，提供了保證道路車輛功能安全的指南。根據(jù)ISO26262，功能安全是“不存在由于電氣和電子系統(tǒng)故障行為引起的危險而導致的不合理風險”。ASIL系統(tǒng)由四個級別組成：A、B、C和D（A是最低的汽車危險，D是最高的）。ASIL值是在通過評估參數(shù)（例如暴露、嚴重性和可控性）對潛在危害進行必要的風險分析后分配的。例如，尾燈屬于ASILA級別，而后視攝像頭、剎車燈、雷達巡航控制和視覺ADAS屬于ASILB。同樣，發(fā)動機管理和主動懸架屬于ASILC。相比之下，

GMR與霍爾技術

霍爾效應傳感器通過測量將半導體器件置于磁場中時電壓電平的變化來工作，從而將磁編碼信息轉換為電信號。在汽車中，霍爾效應傳感器測量距離、位置和速度。例如，與BiCMOS處理電路單片集成的霍爾傳感器可以測量發(fā)動機旋轉的時間和方向。霍爾效應，因為它以恒定電流測量導體周圍的磁場強度，因此可以反向測量電池管理等汽車應用中的電流。

GMR與霍爾效應技術相比具有一些優(yōu)勢。GMR傳感器基于巨磁阻（GMR），還單片集成了磁阻傳感器元件和BiCMOS電路。與霍爾效應IC相比，基于GMR的傳感器IC在更遠的氣隙（例如，變速箱和輪速感應以及發(fā)動機控制）處以更低的邊緣抖動實現(xiàn)高精度的轉速測量。它們可以將霍爾傳感器的性能與更小的磁信號相匹配，并在類似的氣隙下優(yōu)于抖動。這些優(yōu)勢與緊湊的封裝尺寸相結合，使其適用于組件密集型配置。

使用最新的3D傳感器IC

為了避免在快節(jié)奏的汽車行業(yè)過時，工程師必須確保他們使用的硬件和軟件可以在未來進行更新。完全集成的霍爾效應傳感器非常適合用于線性位置和絕對旋轉傳感。最新的解決方案提供片上診斷，以幫助提高駕駛員輔助和自動駕駛車輛的駕駛員、乘客和行人安全。

AllegroMicroSystems的3DMAG傳感器IC集成了垂直和平面霍爾效應元件，可檢測三個磁場分量（X、Y和Z）中的兩個。使用可配置的信號處理、線性化和角度計算，它們可以準確地解析移動磁性目標的絕對旋轉（全360°和短行程《360°）或線性位置。這些完全集成的傳感器可提供滿足對安全至關重要的汽車應用的嚴格要求所需的測量精度和性能。Allegro的傳感器IC旨在滿足ISO26262和AEC認證，始終處于創(chuàng)新的前沿。其應用包括動力總成執(zhí)行器、電子油門、踏板位置和制動缸位置。

卡鉗制動與電動制動

現(xiàn)代汽車和卡車中的傳統(tǒng)前輪和四輪盤式制動器通過卡鉗使用液壓將制動片施加到轉子上。然而，隨著車輛變得更加高效，機械功能正在電氣化以減輕重量和排放。電動制動，也稱為線控制動，有助于解決現(xiàn)代車輛中傳統(tǒng)制動系統(tǒng)的一些限制。僅使用液壓制動的挑戰(zhàn)包括由于摩擦、剎車片磨損和制動液泄漏而產(chǎn)生的尖銳噪音。車輪未對準也會導致盤式制動器故障，從而影響汽車的安全性和駕駛性能。

另一方面，電動制動器最大限度地減少了容易發(fā)生故障的機械動作。當踩下制動踏板時，傳感器檢測其位置并將電子信號傳遞給控制單元，該控制單元向電磁執(zhí)行器發(fā)送命令，根據(jù)施加的壓力激活卡鉗以減慢或停止運動。AllegroMicroSystems提供霍爾效應和xMR傳感器IC，用于在電動制動應用中進行精確的位置測量。這些產(chǎn)品符合汽車行業(yè)標準，例如ASIL和ISO26262以及EMC要求。

轉向應用

2012年，美國國家公路交通安全管理局（NHTSA）要求汽車制造商在所有新車中集成電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)3（ESC），以提高車輛的安全性，從而降低道路事故風險。ESC模塊通常是車輛ABS模塊的一部分，并包含用于測量偏航率、橫向加速度、車輪速度、方向盤角度和轉向扭矩等參數(shù)的傳感器?；魻栃蛒MR傳感器IC可用作轉向角傳感器來檢測方向盤的方向和速度，然后將信息傳遞給ESC模塊，該模塊使用算法來確定轉向是否準確或車輛是否正在轉向在錯誤的方向。相似地，

用于平視顯示器的DC/DC穩(wěn)壓器和LED驅動器

ADAS子系統(tǒng)使用穩(wěn)壓器為微控制器、傳感器和收發(fā)器供電，以實現(xiàn)最佳能效，同時滿足ASIL/ISO26262標準。Allegro為12V和24V系統(tǒng)提供范圍廣泛的寬輸入0級汽車電源管理IC，輸入電壓范圍為2.8至50V。

LED照明因其眾多優(yōu)勢而成為汽車應用不可或缺的組成部分，包括低電壓運行、高發(fā)光效率、緊湊的占位面積、熱穩(wěn)定性和紫外線穩(wěn)定性以及更長的使用壽命。LED非常適合用于平視顯示器（HUD），包括使用PWM調光的非常寬的調光范圍（對比度）。外部LED安全照明可以使用多種LED配置，包括不同數(shù)量的LED、燈串和LED顏色。因此，可能需要各種LED驅動器拓撲，包括線性、降壓、升壓和降壓-升壓-Allegro的LED驅動器IC產(chǎn)品組合涵蓋所有這些。

ADAS功能可提高安全性和駕駛性能

現(xiàn)代汽車和卡車的駕駛輔助功能對汽車制造商提出了越來越高的要求，以提高車輛的易用性、安全性和駕駛性能。此外，ADAS通過集成用于速度和位置感應以及電壓調節(jié)的電子元件，防止可能導致險情、受傷和道路事故的人為錯誤。設計ADAS的工程師必須使用一流的組件并確保符合汽車行業(yè)標準。誠然，Allegro是值得信賴的全球汽車應用傳感器和穩(wěn)壓器供應商。