ADAS不斷發(fā)展，如何解決傳感器越來越多，功耗越來越大的問題

來源：羅姆半導(dǎo)體社區(qū)

隨著傳感技術(shù)、人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng) (ADAS)也在不斷的發(fā)展，先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng) (ADAS) 有助于簡(jiǎn)化駕駛操控，減少駕駛員分神和注意力不集中造成的交通事故，從而提高車輛安全性。在ADAS支持下，駕駛員和乘客可以更加安全地在道路上行駛，避免機(jī)動(dòng)車事故導(dǎo)致傷亡。

據(jù)疾病控制中心調(diào)查，機(jī)動(dòng)車事故是意外傷亡的兩大主要原因。即使不是酒后駕駛，駕駛員哪怕只是一時(shí)精神不集中也會(huì)顯著增加車輛碰撞的危險(xiǎn)。事實(shí)上，駕駛員注意力脫離前方超過兩秒鐘會(huì)大大增加事故風(fēng)險(xiǎn)。使用手機(jī)導(dǎo)致的事故甚至超過注意力分散導(dǎo)致的事故。駕駛員似乎看著前方道路，卻出現(xiàn)“視而不見”的現(xiàn)象，反應(yīng)速度下降，因?yàn)樗麄兊淖⒁饬性谑謾C(jī)談話上。所以，使用手機(jī)導(dǎo)致了事故發(fā)生率的上升。

要想解決這些問題，ADAS設(shè)計(jì)需要在先進(jìn)的多樣化技術(shù)基礎(chǔ)上廣泛組合各種特性和功能。對(duì)于開發(fā)人員來說，未來ADAS有五種主要發(fā)展趨勢(shì)：嵌入式視覺、傳感器、互連、汽車系統(tǒng)架構(gòu)和汽車人機(jī)接口 (HMI) 設(shè)計(jì)。

1. 嵌入式視覺

汽車視覺系統(tǒng)在識(shí)別和跟蹤潛在危險(xiǎn)方面越來越重要。除為車道偏離或盲區(qū)等高級(jí)預(yù)警功能提供輸入，這些系統(tǒng)還為支持不斷增長(zhǎng)的各種服務(wù)提供所需數(shù)據(jù)，包括自動(dòng)平行泊車或變速告警交通標(biāo)志識(shí)別。視覺系統(tǒng)還為駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)建立基礎(chǔ)，當(dāng)駕駛員因困倦或分心開始走神時(shí)系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警告。

專用計(jì)算機(jī)視覺軟件、硬件和開發(fā)系統(tǒng)的出現(xiàn)，幾乎消除了所有開發(fā)這些系統(tǒng)時(shí)的傳統(tǒng)挑戰(zhàn)。

2. 傳感器

除了基于視覺的交通預(yù)警系統(tǒng)，ADAS需要大量傳感器監(jiān)測(cè)車輛四周，甚至駕駛員本人。光探測(cè)與測(cè)量 (LIDAR)、紅外探測(cè)和雷達(dá)傳感器為路況變化條件下的自適應(yīng)巡航控制 (ACC)，以及嚴(yán)重交通擁堵頻繁起步停車過程中保持安全車距的系統(tǒng)提供強(qiáng)大的解決方案。

除信號(hào)鏈集成，不斷增強(qiáng)的傳感器融合將不同類型傳感器輸出結(jié)合在一起增加信息，以提供更多預(yù)測(cè)型告警。例如，汽車系統(tǒng)設(shè)計(jì)師搭建的系統(tǒng)通過組合車輛加速傳感器、輪胎壓力傳感器、防抱死制動(dòng)系統(tǒng)和電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)的傳感器數(shù)據(jù)，可以預(yù)測(cè)道路與輪胎之間摩擦系數(shù)的嚴(yán)重下降。

隨著ADAS系統(tǒng)的不斷發(fā)展，所需要的傳感器肯定也是越來越多，傳感器多了，功耗相應(yīng)的也會(huì)上去，而另一方面，為了減輕汽車重量并提高汽車設(shè)計(jì)的靈活性，對(duì)模塊小型化的需求日益高漲。

為這些部件供電的電源IC中，相比LDO，效率高且可大電流供電的DC/DC轉(zhuǎn)換器不斷被采用，而且需要便于實(shí)現(xiàn)小型、節(jié)省空間、擴(kuò)充系列產(chǎn)品以及削減外置部件數(shù)量。

ROHM針對(duì)這些對(duì)電源IC特性的需求，利用垂直統(tǒng)合型生產(chǎn)體制和多年來積累的設(shè)計(jì)、制造技術(shù)優(yōu)勢(shì)，開發(fā)出實(shí)現(xiàn)業(yè)界頂級(jí)性能、且有助于提升安全性這一未來發(fā)展趨勢(shì)的電源IC。

3. 互聯(lián)

隨著車輛數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)源的快速增長(zhǎng)，無線網(wǎng)絡(luò)在車內(nèi)和車外互連方面正在發(fā)揮越來越大的作用。結(jié)合輪胎壓力監(jiān)測(cè)和防抱死制動(dòng)系統(tǒng)等關(guān)鍵系統(tǒng)，無線選件極大地提高了標(biāo)準(zhǔn)車載通信協(xié)議的靈活性，如CAN、FlexRay和XCP等。

除了消除線纜線束，高度集成的無線設(shè)備的出現(xiàn)能夠提供靈活的服務(wù)，幫助駕駛員隨時(shí)了解車輛狀態(tài)、交通路況和可供選擇的路線。伴隨自動(dòng)預(yù)防性保養(yǎng)系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 等主要新趨勢(shì)的流行，車載智能設(shè)備可與云應(yīng)用鏈接提供更加先進(jìn)的服務(wù)

4. 汽車系統(tǒng)架構(gòu)

智能傳感器和車載控制系統(tǒng)的快速興起表明，不僅需要改進(jìn)ADAS架構(gòu)的系統(tǒng)基礎(chǔ)，而且需要提升整個(gè)車輛系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。幾十個(gè)處理器配置在整個(gè)汽車中，對(duì)于有一個(gè)穩(wěn)定的設(shè)計(jì)平臺(tái)的需求變得更加重要。

實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)安全功能 (RTOS) 和配套軟件工具的出現(xiàn)，為汽車軟件架構(gòu)師和設(shè)計(jì)師提供了可靠軟件的基礎(chǔ)保證?，F(xiàn)在，工程師可以利用越來越多的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、中間件和開發(fā)工具，專門用來支持道路車輛ISO26262國(guó)際功能性安全標(biāo)準(zhǔn)。此外，AUTOSAR (汽車開放式系統(tǒng)架構(gòu)) 等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為設(shè)計(jì)師在車內(nèi)連接不同的第三方軟件模塊和應(yīng)用程序提供了通用接口。

5汽車人機(jī)接口設(shè)計(jì)

即使有先進(jìn)的視覺系統(tǒng)、傳感器、互連選件和基礎(chǔ)架構(gòu)，ADAS最終的成功還是取決于駕駛員能否不分心地進(jìn)行交互操作。觸摸屏技術(shù)的進(jìn)步有助于確保乘客或駕駛員停車時(shí)更輕松地交互。然而，要想提高駕駛的操控水平，車輛采用先進(jìn)的人機(jī)接口 (HMI) 技術(shù)或許是最具前景的一種發(fā)展趨勢(shì)。

免觸控HMI系統(tǒng)是一種不需要駕駛員雙手離開方向盤的互動(dòng)機(jī)制。除語音操作系統(tǒng)外，采用人眼跟蹤技術(shù)的更加精確的駕駛員監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，不斷縮小傳統(tǒng)觸控界面的差距。前窗顯示器 (HUD) 采用成像設(shè)備幫助司機(jī)保持道路行駛的注意力。

ADAS具有簡(jiǎn)化駕駛操控，減少車輛事故的功能和特性。隨著嵌入式視覺、傳感器、互連、系統(tǒng)架構(gòu)和HMI技術(shù)的快速發(fā)展，汽車電子設(shè)計(jì)師將不斷發(fā)現(xiàn)越來越多用以部署ADAS設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)高效選件。

審核編輯黃宇