传感器使ADAS

在引擎盖下,今天的汽车看起来一点也不像几十年前。有复杂的安全性和动力传动系统监测功能,解释和与外界交互软件和修改内部环境,以及一系列特性,似乎不可能,甚至可笑的过去。还有更多。

高级驾驶员辅助系统(ADAS)这些进步的核心,还有大量的工作发生在今天的行业,旨在为司机提供前所未有的安全、舒适和娱乐。许多传感器使ADAS成为可能,包括形象和相机传感器的特性,建立超声波传感器为短程停车等功能协助;以及雷达传感器。

都是必需的,考虑到各种各样的用例。明亮,阳光明媚的一天,有一个建立行人检测方案效果很好。晚上,或当下雨或多雾,只有图像传感器不应用方案。这就是雷达或LiDAR-based传感器方案发挥作用。在不同的驾驶条件下如雨或雪,司机需要行人检测或基于远程或短程雷达巡航控制。这些都是ADAS,但他们会采用不同的雷达SoC ADAS只有一个基于图像处理的SoC。芯片都有,这取决于应用程序。

高级战略营销经理,罗恩DiGiuseppe解决方案组Synopsys对此指出ADAS就是很多行动是在半导体设计这些天。这也是增长最快的应用在汽车,据市场研究人员IHS Automotive,他预测,ADAS系统,包括自适应巡航控制系统,盲点检测和车道偏离警告将强劲增长,一些函数以每年25%或更多。

但是如果你跟五个不同的一级供应商开发这些系统,他们将所有的定义不同。“通常他们操作让它看起来好像他们自己的市场份额,所以一些包括超声波,一些包括视觉包围,和一些不,”安迪·麦克劳德说,汽车营销总监导师图形。

ADAS的支持,其他大的变化发生在网络体系结构车辆、汽车业务发展主管安德鲁·帕特森说导师图形。A2B就是一个技术,一个音频总线技术,使音频信号从手机,MP3播放器,和警告消息下降一个电缆在车里,如果有一个警告行人检测、车道偏离警告,司机需要通知。

ADAS的另一个技术实现车辆是以太网,尤其是双绞线的形式,由于其高带宽能力收集视频图像,传输数据在高速和低成本的实现。

从根本上讲,ADAS高度依赖于接收信号准确,快速,低功率,但并不是所有东西都是在很长一段距离。这些通信可以在一英寸或几英尺的距离,这意味着需要有多种技术从近场通信中程和远程通信,每一个都有不同程度的准确性

“如果你把NFC芯片和创建一个单独的芯片集,有功负载调制,你可以一到两米,“Jawad海德尔说,在Marvell产品营销经理。“这是一个很大的区别在机场用你的智能手机,你走过筛选区域和它不匹配。如果你能把这与芯片外的一个安全的元素,您可以运行不同的认证。”

解决方案的一部分在这里涉及到为不同的目的,不同的天线技术。天线近年来取得了长足的进步,但他们已经进一步在过去几年。“他们曾经是一个很长的线圈,”海德说。“你现在可以构建一个或多个变成一个智能手表。”

传感器融合
鉴于现在有多个传感器在车辆,不同类型的数据将进入车辆,必须解决给司机所需的安全信息。传感器融合是这个游戏的名字。因为有不同的雷达传感器和图像传感器,有一个努力集中这些ADAS函数,这在许多应用程序分布在汽车。这些包括雷达ECU模块、图像处理模块ECU, ECU模块。

很多分布式soc”,有一种趋势,巩固他们在一个模块中,在这种情况下,你有很多来自不同传感器的传感器数据,并处理所有的传感器数据输入的传感器融合、“DiGiuseppe说。“我们想巩固数据。”

这里使用一个策略可能会将主机处理器到一个单独的嵌入式处理器,所以它不需要管理这些数据。

Pierre-Xavier托马斯、设计工程集团董事节奏表示同意。“作为车辆变得复杂起来,将会有越来越集成的异构传感器,特别是在应用程序栈,展望未来,你看到越来越多的应用程序集成不同类型的传感器对不同类型的应用程序诸如安全和舒适。这个现在有一个系统的挑战放在一起的传感器,这些传感器集成和系统优化,这使得一些限制传感器特别因为你必须整合他们。”

水平的同时,必须考虑质量和准确性以及权力,因为更多的力量是伟大的,你仍然有限制的物理和汽车的成本。所以挑战变成了今天你能做什么足够的影响深远的应用程序,同时仍然可行。和日益复杂的软件处理数据,传感器融合的挑战成为一个非常复杂的系统和软件的问题要解决,他说。

“从体系结构的角度看,通常当你谈论的传感器,你有一些数字信号处理非常接近传感器,这实际上是处理信号和做很多聪明的事情——有时为了更好的分辨率,而且较低的权力,因为你希望这些传感器发送和接收低能量信号。而是因为他们是低能量,你需要能够做更多的信号处理为条件信号,得到你想要的信息。通常这个数字信号处理方面很接近传感器,然后在车上,他们派遣正确的位置在想送你一些东西。然后,这些信号来自不同传感器驱动到中央单位,在协议栈的传感器融合在更高水平上做出一些决定,这是有一层软件。这里也有很多安全要求,因为这是决策的地方。今天的许多倍,这是汽车OEM开发传感器融合软件,因为它提供了一些用户体验和他们选择他们想怎样配置系统。一旦他们找出如何得到更多的传感器上车,然后他们必须决定如何处理这些信息,考虑成本平衡的影响,”托马斯解释说。

此外,产品管理组主管亚当•谢尔汽车安全系统验证小组节奏说,传感器融合ADAS系统是一个复杂的混合信号问题ASIL-D安全要求。”这意味着需求开发的必要性、系统建模和验证追溯,以确保高初始和生命周期系统质量。”

在许多方面,这种功能就像一个复杂的计算环境。汽车越来越多的连接,需要做更多的工作,他们需要所有的标准部件实现它。记忆就是其中之一。但是,记忆也需要能够承受极端温度,需要安全。

“什么变化是需要做很多实时计算汽车、“Jen-Tai Hsu说,负责工程的副总裁Kilopass技术。“存储需要这些应用程序,这使得它越来越重要的非易失性存储器。但记忆还需要承受严酷的温度。当你看OTP(一次性可编程)和嵌入flash, OTP可以承受更高的温度。也更安全,智能汽车应用,安全是终极关怀。”

所有这些计算和连接增加了一些新的皱纹汽车,,特别是在安全。没有深思熟虑的一个区域是退化的影响。

”手机,其中大部分是取代两到四年,”Paul Kocher说总统和首席科学家Rambus“密码学的研究部门。“对耐用消费品和汽车,你看在许多情况下20 - 30年的寿命。这意味着无论技术投入,至少从硬件的角度来看,不能便宜寿命的变化。同时,软件不容易维护。开发团队和非常昂贵的工具来保持在一起。所以有很多的挑战和威胁,当你把设备放到网上。一个是你的设备可以从外面被打破。另一个是你的设备可以通过网络对其他设备构成威胁。”

到目前为止,这种风险将成为多么伟大是未知的,和ADAS几乎是在起跑线上新技术。

“有很多好处在网上把你的车,“Kocher说。“你可以看到地图在线和你可以得到固件更新。但你也有一组您创建的风险。最终,如果这些风险超过连接的好处,然后在线产品不会比传统的一个。