先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)發(fā)展越來越精密且廣泛，并藉由不同程度的自動(dòng)化定義朝向全自動(dòng)駕駛的“終極目標(biāo)”邁進(jìn)。這股汽車大勢(shì)正不斷累積動(dòng)能，刺激汽車產(chǎn)業(yè)與消費(fèi)者發(fā)展出不同的看法和觀點(diǎn)，而消費(fèi)者肯定將深受這波汽車進(jìn)化趨勢(shì)所影響。

　　有些汽車駕駛?cè)似诖谐蝗湛梢栽趶腁地到B地旅行時(shí)，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(duì)自動(dòng)駕駛比較沒那么期待，因?yàn)轳{駛的樂趣屆時(shí)可能消失了。

　　事實(shí)上汽車領(lǐng)域的技術(shù)正大步加快前進(jìn)中。汽車制造商和一線供貨商開始與先進(jìn)的電子組件制造商合作，持續(xù)補(bǔ)充其專業(yè)知識(shí)與技術(shù)。而像安森美半導(dǎo)體(ON Semiconductor)等公司也參與其中，投入動(dòng)力傳動(dòng)、信息娛樂以及其他車用電子相關(guān)領(lǐng)域。

　　安森美半導(dǎo)體雖然是一家半導(dǎo)體組件制造商，但其不斷擴(kuò)展中的汽車電子產(chǎn)品陣容和專業(yè)知識(shí)，意味著有越來越多的組件可以整合或結(jié)合高度可靠的系統(tǒng)解決方案，并藉此協(xié)助一線制造商和OEM更快速且高效率地推動(dòng)新的ADAS進(jìn)展。顯而易見的是，從ADAS、先進(jìn)ADAS到全自動(dòng)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(lǐng)域正明顯發(fā)生變化，而這大多數(shù)都是由技術(shù)進(jìn)步所推動(dòng)。尤其是汽車領(lǐng)域，幾乎所有討論都集中于全自動(dòng)或無人駕駛車輛。整體而言，人們對(duì)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(dá)B地。

　　安全在汽車邁向自動(dòng)化的過程中扮演著關(guān)鍵的驅(qū)動(dòng)因素。根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)在2017年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)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(guó)運(yùn)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(shù)是人為失誤，美國(guó)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(jìn)化？

　　自動(dòng)駕駛車的發(fā)展將是一路的急速進(jìn)化，而不是革新。自從1980年代以來，扎實(shí)的相關(guān)研究持續(xù)蓄積動(dòng)能，如今已有50家公司正積極開發(fā)自動(dòng)駕駛車，一些重要的大學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目更進(jìn)一步提升汽車的潛能。

　　如今汽車功能的電氣化相當(dāng)普遍，精密的電子組件廣泛應(yīng)用在動(dòng)力傳動(dòng)、車體、內(nèi)裝、照明以及主動(dòng)式安全系統(tǒng)等關(guān)鍵領(lǐng)域。這些系統(tǒng)不斷發(fā)展，其中一項(xiàng)主要趨勢(shì)是感測(cè)和車載網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)化，并結(jié)合各種功能，從而實(shí)現(xiàn)整合的自動(dòng)駕駛車。

　　圖1：即使是入門款車輛也明顯展現(xiàn)電氣化趨勢(shì)

　　如今許多車輛已采用了自動(dòng)緊急煞車、車道偏離警告系統(tǒng)、主動(dòng)巡航控制，以及盲點(diǎn)監(jiān)測(cè)與自動(dòng)停車等功能。這些系統(tǒng)不再局限于豪華車輛，而是擴(kuò)展到入門款車輛，這些自動(dòng)化功能為控制汽車的駕駛提供了寶貴貢獻(xiàn)。

　　引爆點(diǎn)

　　當(dāng)量產(chǎn)車輛進(jìn)展到具備一般認(rèn)可的ADAS功能，要再演進(jìn)為全自動(dòng)駕駛的連網(wǎng)車輛，汽車產(chǎn)業(yè)將會(huì)達(dá)到一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)——車輛本身將會(huì)提供整合式監(jiān)測(cè)。隨著我們?cè)絹碓揭蕾囎詣?dòng)系統(tǒng)和巨量數(shù)據(jù)(big data)，而且還可能包括車子以外的領(lǐng)域，功能安全性和系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全重要性也將提高。安森美半導(dǎo)體已經(jīng)意識(shí)到這一點(diǎn)，并藉由硬件和軟件的創(chuàng)新解決了這些顧慮。

　　圖2：車輛產(chǎn)業(yè)正迅速接近自動(dòng)駕駛車進(jìn)展的引爆點(diǎn)

　　通過這個(gè)引爆點(diǎn)的關(guān)鍵是有效的“傳感器融合”(sensor fusion)。當(dāng)車輛中的多種系統(tǒng)互連，可作出更復(fù)雜、安全攸關(guān)的決策能力，以及避免可能導(dǎo)致事故的錯(cuò)誤之備援(redundancy)能力也會(huì)隨之提升

　　傳感器融合

　　視覺(vision)是日益重要的車輛技術(shù)之一，用于支持主動(dòng)安全功能，包括后視與前視攝影機(jī)以及車內(nèi)ADAS。

　　然而，不同的傳感器類型有各自的特殊優(yōu)、缺點(diǎn)——可能是長(zhǎng)距離或短距離的性能，或是在惡劣天氣條件下的運(yùn)作能力等等。因此，能夠結(jié)合并處理來自多種傳感器類型的數(shù)據(jù)，有助于確保做出正確的決策、回應(yīng)和調(diào)整。這可能包括影像傳感器、雷達(dá)和光達(dá)(LiDAR)的組合。

　　功能安全

　　大多數(shù)ADAS系統(tǒng)中的主要傳感器是影像傳感器，它同時(shí)也是打造系統(tǒng)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(jí)涵蓋從最基礎(chǔ)的ASIL-A到最高的ASIL-D。ASIL的安全等級(jí)由三項(xiàng)因素所決定：故障嚴(yán)重程度、故障發(fā)生機(jī)率、控制故障影響的能力。

　　由傳感器啟動(dòng)的功能安全以及延遲與高速故障檢測(cè)等問題，已經(jīng)被汽車OEM、一線廠商和傳感器制造商列為密切關(guān)注的重要議題了。如果ADAS (特別是像自動(dòng)巡航控制、避免碰撞和行人偵測(cè)等系統(tǒng))所使用的影像傳感器未進(jìn)行故障偵測(cè)，可能意味著一場(chǎng)災(zāi)難即將發(fā)生。

　　要在成千上萬個(gè)潛在的故障模式中偵測(cè)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(gè)故障都需要各自的算法。事實(shí)上，在系統(tǒng)層級(jí)可能無法檢測(cè)到某些故障。容錯(cuò)系統(tǒng)中的延遲是所有系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員最關(guān)心的問題——也就是發(fā)生故障和系統(tǒng)恢復(fù)到安全狀態(tài)之間的時(shí)間差。為了安全，必須在發(fā)生危險(xiǎn)事件之前即偵測(cè)到故障并加以解決。

　　圖3：延遲是故障偵測(cè)過程中的關(guān)鍵參數(shù)之一

　　隨著視覺傳感器變得更先進(jìn)，功能安全故障偵測(cè)正從ADAS系統(tǒng)轉(zhuǎn)向傳感器本身。藉由這種內(nèi)建偵測(cè)的方式，設(shè)計(jì)即可辨識(shí)故障。傳感器偵測(cè)帶來的益處是提高故障偵測(cè)能力，以及減輕一些ADAS系統(tǒng)處理功能的壓力。

　　時(shí)至今日，許多ADAS系統(tǒng)仍難以達(dá)到ASIL-B的標(biāo)準(zhǔn)要求。近期內(nèi)必須滿足ASIL-B規(guī)定的系統(tǒng)數(shù)量將顯著增加。未來的ADAS系統(tǒng)如果實(shí)現(xiàn)廣泛使用，甚至必須符合更嚴(yán)格的ASIL-C和ASIL-D規(guī)定。諸如安森美半導(dǎo)體等業(yè)界廠商正積極耕耘這一領(lǐng)域，并在許多影像傳感器中內(nèi)建精密的安全機(jī)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(duì)汽車運(yùn)作環(huán)境的嚴(yán)格要求，ADAS影像傳感器結(jié)合了強(qiáng)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(chǎng)中所引起的場(chǎng)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(yùn)作的能力。

　　總結(jié)

　　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(lǐng)域。邁向全自動(dòng)駕駛的旅程正加快步伐，汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也即將達(dá)到引爆點(diǎn)。功能安全的先進(jìn)視覺傳感器將是未來ADAS系統(tǒng)的心臟。將這些傳感器與其他汽車技術(shù)“融合”，并確保網(wǎng)絡(luò)安全，將帶動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)迅速達(dá)到并超越真正自動(dòng)駕駛的引爆點(diǎn)。