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放手的信心 – 图像传感器是ADAS和自动驾驶的关

作者:安森美半导体汽车成像规划架构及技巧营销Giri Venkat

跟着先辈驾驶帮助系统(ADAS)越来越先辈,我们作为驾驶员,正面临着寻衅将越来越多的节制和决策权交给汽车本身。这代表了信心的一个重大年夜飞跃,只管在近来的历史中已证明机械在一些领域不会像人类那样犯错和做出差错判断。

跟着深度投入开拓半导体规划用于ADAS,安森美半导体处于有利职位地方,客不雅地看待定义的汽车自动化程度的进展,包括ADAS迈向全自动驾驶,以及图像传感正发挥日益紧张的感化。

图像传感技巧的强固性以及反省、平衡、标准和更多正实施的步伐对付打消安然和靠得住性挂念至关紧张。这将让汽车制造商和终极破费者有信心“放手”偏向盘,让汽车自动驾驶。

想要维持节制我们所乘坐的车辆完全可理解,但从统计上说,这是我们所能做的最危险的工作之一。美国国家公路交通安然治理局(NHTSA)对200多万起交通变乱进行了阐发,发明94%的交通变乱是驾驶员的同伴。另外6%由车辆、情况和“未知缘故原由”等分。事实上,许多与车辆有关的变乱可能是因为轮胎或刹车保养不善所致,而这终极是人未采取行动的结果。

深入钻研更多的细节,险些四分之三的驾驶员激发的变乱都是因为差错的决策或识别差错造成的。这些身分相称于约150万起车祸。

当然,孕育发生这些统计数据的汽车的自动化程度相对较低,纵然与本日的车辆比拟也是如斯,是以人们可以说,这种阐发已颠末时了。然而,汽车最危险的一壁仍旧在于驾驶员。

虽然有些人可能会把迈向全自动驾驶视为一场革命,但这更是一场快速蜕变,伴随不合阶段。美国汽车工程师协会(SAE)定义并记录了从完全依附驾驶员的车辆到只有游客的无人驾驶有六个步骤。

SAE J3016中的每个阶段显示了车辆的关键功能是若何徐徐从驾驶员手中移到车辆及其系统的。本日许多车辆处于SAE一级,有些处于二级-只管险些在所有环境下自动化都是可选的,驾驶员可选择随时返回到0级。

图1:SAE J3016定义了迈向全自动驾驶的主要步骤和阶段[SAE International版权所有]

这个问题的真正要害有两个方面。首先,能够设计出比人类更能感知情况和做出决策的车辆系统。一旦能够做到这一点,自动驾驶汽车就能实现对蹊径安然作出重大年夜供献的主要目标。

第二个寻衅将是汽车制造商使"民众,"信服,这些今世车辆比由人驾驶的前辈更安然。这种意识从早期的采用者转到狐疑论者将必要数年以致一代人的光阴。

对情况的有限感知已经存在于汽车上很多年了。现在很多汽车都有超声波传感器警告物体被靠近,但它们只能在低速泊车或操纵汽车时才能事情。下一代设备基于24 GHz雷达技巧和自动巡航节制技巧,使车辆与前车维持最小间隔。

虽然所有这些传感器都供给了某种形式的情况感知,但其程度异常有限。一条从“检测”到“机械视觉”的直接路径是将视觉传感器利用到车辆的ADAS系统中。我们已实现由多个图像传感器为ADAS系统供给实时信息以作决策。

结合周详的图像处置惩罚算法和专用/优化的硬件,今世图像传感器能够检测和识别车辆路径中或在轨道上移动进入其路径的静态物体和移动物体。

然而,因为ADAS系统和驾驶员越来越依附图像传感器进行危险检测,是以绝对靠得住性的紧张性增添了,从而增添了图像传感器制造商的风险。作为今世汽车设计中的安然至关紧张的要素,视觉系统现在属于乘用车安然标准ISO 26262的范围。

ISO 26262平日被称为“功能性安然”,与许多标准不合,它不是测试靠得住性的手段,而是定义了一个完备的流程,确保设计工艺、制造和应用寿命变更节制的每个方面都将图像传感器的安然事情作为从观点到退出市场的每一步的主要标准。

鉴于今世图像传感器的高密度和繁杂性,故障前提存在或成长的可能性相对较高。而有了这些常识,ISO 26262供给一个抱负的框架来建立能够自我治理故障前提的超安然视觉系统。

图像传感器的故障有多种形式,它们可能只影响单个像素,或整行,或传感器的一个区域。它们可能是模拟或数字的,固定的或动态的,可能有一系列的成因,包括部分器件故障、与电源有关的问题、噪声甚或情况辐射。

ADAS系统所依附的图像传感器包孕硬件和算法,用于反省已定义为ISO 26262流程一部分的故障前提。这意味着,当故障可能发生时,传感器本身就能够检测懈弛解这些故障,从而确保ADAS系统能够相信它正在接管的信息。

简单地说,今世汽车拥有能够“自我修复”的“眼睛”。作为驾驶员,您对蹊径安然所能做出的最大年夜供献便是相信正在实施的周详的、自我反省的系统。信托摊开偏向盘-更安然!

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