先進駕駛輔助系統(ADAS)發(fā)展越來越精密且廣泛，并藉由不同程度的自動化定義朝向全自動駕駛的“終極目標”邁進。這股汽車大勢正不斷累積動能，刺激汽車產業(yè)與消費者發(fā)展出不同的看法和觀點，而消費者肯定將深受這波汽車進化趨勢所影響。
有些汽車駕駛人期待有朝一日可以在從A地到B地旅行時，不需要再自己開車，而且安全性更高以及一些其他好處。有些人則可能對自動駕駛比較沒那么期待，因為駕駛的樂趣屆時可能消失了。
事實上汽車領域的技術正大步加快前進中。汽車制造商和一線供貨商開始與先進的電子組件制造商合作，持續(xù)補充其專業(yè)知識與技術。而像安森美半導體(ON Semiconductor)等公司也參與其中，投入動力傳動、信息娛樂以及其他車用電子相關領域。
安森美半導體雖然是一家半導體組件制造商，但其不斷擴展中的汽車電子產品陣容和專業(yè)知識，意味著有越來越多的組件可以整合或結合高度可靠的系統解決方案，并藉此協助一線制造商和OEM更快速且高效率地推動新的ADAS進展。顯而易見的是，從ADAS、先進ADAS到全自動駕駛車輛，需要開發(fā)智慧、安全和可靠的芯片解決方案。
全世界的許多領域正明顯發(fā)生變化，而這大多數都是由技術進步所推動。尤其是汽車領域，幾乎所有討論都集中于全自動或無人駕駛車輛。整體而言，人們對于駕駛的態(tài)度正在改變；上一代的駕駛大致上可說是在享受駕駛的樂趣，有些人甚至幾近于崇拜車子。如今，越來越多的人只想快速、安全且高效地從A地抵達B地。
安全在汽車邁向自動化的過程中扮演著關鍵的驅動因素。根據世界衛(wèi)生組織(WHO)在2017年的統計數據顯示，每年有125萬人死于道路交通事故，另外還有2,000萬至5,000萬人受傷或殘疾。正如美國運輸部(DOT)于2016年5月的資料所指出的，這些道路交通事故絕大多數是人為失誤，美國每年有超過200萬起交通事故，其中有94%肇因于駕駛員失誤。
革新或是進化？
自動駕駛車的發(fā)展將是一路的急速進化，而不是革新。自從1980年代以來，扎實的相關研究持續(xù)蓄積動能，如今已有50家公司正積極開發(fā)自動駕駛車，一些重要的大學研究計劃項目更進一步提升汽車的潛能。
如今汽車功能的電氣化相當普遍，精密的電子組件廣泛應用在動力傳動、車體、內裝、照明以及主動式安全系統等關鍵領域。這些系統不斷發(fā)展，其中一項主要趨勢是感測和車載網絡的強化，并結合各種功能，從而實現整合的自動駕駛車。
圖1：即使是入門款車輛也明顯展現電氣化趨勢
如今許多車輛已采用了自動緊急煞車、車道偏離警告系統、主動巡航控制，以及盲點監(jiān)測與自動停車等功能。這些系統不再局限于豪華車輛，而是擴展到入門款車輛，這些自動化功能為控制汽車的駕駛提供了寶貴貢獻。
引爆點
當量產車輛進展到具備一般認可的ADAS功能，要再演進為全自動駕駛的連網車輛，汽車產業(yè)將會達到一個轉折點——車輛本身將會提供整合式監(jiān)測。隨著我們越來越依賴自動系統和巨量數據(big data)，而且還可能包括車子以外的領域，功能安全性和系統的網絡安全重要性也將提高。安森美半導體已經意識到這一點，并藉由硬件和軟件的創(chuàng)新解決了這些顧慮。
圖2：車輛產業(yè)正迅速接近自動駕駛車進展的引爆點
通過這個引爆點的關鍵是有效的“傳感器融合”(sensor fusion)。當車輛中的多種系統互連，可作出更復雜、安全攸關的決策能力，以及避免可能導致事故的錯誤之備援(redundancy)能力也會隨之提升
傳感器融合
視覺(vision)是日益重要的車輛技術之一，用于支持主動安全功能，包括后視與前視攝影機以及車內ADAS。
然而，不同的傳感器類型有各自的特殊優(yōu)、缺點——可能是長距離或短距離的性能，或是在惡劣天氣條件下的運作能力等等。因此，能夠結合并處理來自多種傳感器類型的數據，有助于確保做出正確的決策、回應和調整。這可能包括影像傳感器、雷達和光達(LiDAR)的組合。
功能安全
大多數ADAS系統中的主要傳感器是影像傳感器，它同時也是打造系統整體功能安全的重要一環(huán)。隨著ISO 26262推出，車輛安全的完整等級涵蓋從最基礎的ASIL-A到最高的ASIL-D。ASIL的安全等級由三項因素所決定：故障嚴重程度、故障發(fā)生機率、控制故障影響的能力。
由傳感器啟動的功能安全以及延遲與高速故障檢測等問題，已經被汽車OEM、一線廠商和傳感器制造商列為密切關注的重要議題了。如果ADAS (特別是像自動巡航控制、避免碰撞和行人偵測等系統)所使用的影像傳感器未進行故障偵測，可能意味著一場災難即將發(fā)生。
要在成千上萬個潛在的故障模式中偵測到其中任何一種，過程中需要用到密集的處理器，而且每一個故障都需要各自的算法。事實上，在系統層級可能無法檢測到某些故障。容錯系統中的延遲是所有系統設計人員最關心的問題——也就是發(fā)生故障和系統恢復到安全狀態(tài)之間的時間差。為了安全，必須在發(fā)生危險事件之前即偵測到故障并加以解決。
圖3：延遲是故障偵測過程中的關鍵參數之一
隨著視覺傳感器變得更先進，功能安全故障偵測正從ADAS系統轉向傳感器本身。藉由這種內建偵測的方式，設計即可辨識故障。傳感器偵測帶來的益處是提高故障偵測能力，以及減輕一些ADAS系統處理功能的壓力。
時至今日，許多ADAS系統仍難以達到ASIL-B的標準要求。近期內必須滿足ASIL-B規(guī)定的系統數量將顯著增加。未來的ADAS系統如果實現廣泛使用，甚至必須符合更嚴格的ASIL-C和ASIL-D規(guī)定。諸如安森美半導體等業(yè)界廠商正積極耕耘這一領域，并在許多影像傳感器中內建精密的安全機制，以確保完整的功能安全。
此外，為了符合特定功能的需求以及對汽車運作環(huán)境的嚴格要求，ADAS影像傳感器結合了強韌性以及減少光照閃爍(LFM——可克服LED 前照燈或后照燈在傳感器視場中所引起的場景誤判問題)、優(yōu)越的紅外線性能等功能，以及在極亮或極低光照條件下運作的能力。
總結
ADAS反映出車輛日益電氣化與功能持續(xù)增加的一面，但或許也是發(fā)展最快的領域。邁向全自動駕駛的旅程正加快步伐，汽車產業(yè)的發(fā)展也即將達到引爆點。功能安全的先進視覺傳感器將是未來ADAS系統的心臟。將這些傳感器與其他汽車技術“融合”，并確保網絡安全，將帶動汽車產業(yè)迅速達到并超越真正自動駕駛的引爆點。