年轻人你过来,我们好好谈谈ADAS这件事

图片说明 在汽车产业不断提高安全性的趋势下,车辆需要整合越来越多的外围传感器和智能图像处理技术,以便实现先进的驾驶辅助系统(ADAS),如车道偏离警告、碰撞避免、盲点监视、倒车影像以及具有物体识别功能的周边环境观察系统等。显然,要想在这个拥挤的汽车市场里实现茁壮成长,ADAS方案供应商必须具备深刻的产业洞察力、以及不同于多数竞争对手的差异化特点。本期封面故事,我们将一起聊聊关于ADAS的那点事儿。

宝马、奥迪、奔驰……这些车厂最关注什么?

ADI公司汽车电子事业部大中华区市场经理许智斌

自动泊车、侧视辅助、车道辅助、驾驶员疲劳预警、倒车影像、物体检测、紧急自动制动、操控辅助、拥堵导航……ADAS系统包含的功能越来越丰富。博通(Broadcom)公司基础设施与网络事业部汽车网络产品线副总监Timothy Lau认为,用于辅助驾驶员和提高车辆安全性的系统已不再局限于豪华车型,它正在快速成为汽车行业的主流。与主动安全相比,目前被动安全相对更加成熟,最受汽车制造商关注的功能包括自适应巡航控制、紧急自动制动系统、主动转向、车道偏离警告、盲点辅助和驾驶员监视系统。

Altera公司汽车系统架构师Clive Davies

德州仪器(TI)处理器业务部业务开发总监蒋宏和ADI公司汽车电子事业部大中华区市场经理许智斌在接受本刊采访时也分别给出了自己的选择:蒋宏将票投给了倒车影像与全景泊车系统、行人侦测、车道偏离预警(车道辅助)、前向防撞和交通信号识别,许智斌则倾向于自动防抱死刹车系统(ABS)、电子刹车辅助系统(EBA)、电子制动力分配装置(EBD)、驱动防滑系统(ASR)、电子稳定控制(ESC)、防翻滚以及翻滚检测(Rollover/Roll Stability)、自适应巡航控制装置(ACC)等。

“上述辅助功能在中高端汽车上得到了很好的应用”。Altera公司汽车系统架构师Clive Davies认为,今后整车厂商会更注重优化这些系统,以降低大众化市场车型安全相关应用的成本。根据第三方公司的调研报告,安全类汽车半导体部件的增长速度在汽车电子中位于前列。许智斌认为这恰好反映了消费者从最初对汽车的基本代步功能需求已经逐渐转向对安全等更高层次的需求,再加之全球各地的法律法规或者新车评估标准也更加注重汽车预测性安全设备的装载,这一切都极大推动了ADAS的前进步伐。

ADAS应用场景

ADAS的昨天、今天和明天

ADAS目前主要职责是在危急情况下进行系统预警,车辆被动安全系统与主动安全ADAS也是相互独立的。未来有没有可能实现从系统预警 变为系统干预,被动安全与主动安全实现融合?蒋宏对此给出了肯定的答复,“实现无人驾驶是我们的终极目标,从主动安全到无人驾驶是技术发展的必经之路。”

TI处理器业务部业务开发总监蒋宏

他说目前产业正沿着这样的发展方向快速前进,即车内集成的ADAS功能越来越多,系统之间实现信息融合(数据融合),使得系统的可信赖性和信号覆盖率大幅提高,确保车辆做到“感知距离更远,更灵敏,更准确,无死角,反应更快”。这样的系统对信号处理能力要求更高,数据传输吞吐量更大,需要低延时或者无延时,以及本地系统和远程系统相结合,从而实现人-车/车-车/车-路间通信。当然,主动安全系统的可靠性和准确度是最重要的。

Clive Davies对此表示赞同,称目前全球范围内相关领域的研究很活跃。但他也同时指出,这一趋势对系统开发人员提出了更多的责任要求,他们应在安全和保密上有周全的考虑。因为ADAS系统对汽车的控制越来越多,它对乘员和财产造成伤害的可能性也在增加。系统中的每一组件都需要进行严格的设计和测试,以确保能够正常工作。同时,ADAS系统也应该会有越来越多的通过多重备份来增加系统的安全性,即使是一个组件出现失效,系统也能够保证安全。

博通公司基础设施与网络事业部汽车网络产品线副总监Timothy Lau

举例而言,我们可以把ADAS信号传输给气囊系统,在很可能要发生碰撞的情况下,降低气囊爆炸的阈值,以在碰撞发生的早期就可以尽最大限度地保护驾驶员和乘客。或者也可以把ADAS信号传输给安全带系统,在碰撞前就进行安全带预张紧等措施。

博通预计汽车会成为下一个智能连接的前沿领域和平台。Timothy Lau指出,汽车与人、汽车与汽车及汽车与基础设施之间通信(V2X)将是交通安全技术的下一步,因为V2X通信旨在提高驾驶员和交通的安全,以允许驾驶员预见到前方的道路危险、交通事故和监测车速限制。随着未来交通运输的发展,技术的不断加速确保为开发人员提供其所需的任何东西,以满足客户在路上实现真正联网体验的需求。

2015款宝马X5在摄像头系统的影像传输中使用了博通车载以太网技术

全自动驾驶=ADAS功能排列组合?别逗了

对于一直以来热议的全自动汽车驾驶,很多人认为这只不过是将各种不同ADAS功能进行的全方位组合而已。这种观点是否太过简单化?Clive Davies对此调侃说,“如果您问一下RADAR开发人员,他们会告诉您RADAR无所不能,摄像机开发人员则会说摄像机无所不能。”但事实上,在真正的自动驾驶车辆中,需要多种传感器系统,在功能上互相补充,当系统某一部分出现失效时提供多重备份来增加系统的安全。没有一种技术能完成所有工作,因此,需要具备综合各种传感器系统的能力,以监控驾驶员及汽车周边的环境。

对许多人而言,汽车可能是他们的移动生活空间或办公场所,汽车的智能化也为提升驾驶的趣味性带来更多的发展空间。未来的汽车有可能将在不同部位集成不同的信息娱乐设备,并在驾驶时通过屏幕以及其他装置(抬头显示等)为驾驶员显示所有的关键驾驶信息。蒋宏说未来车厂的差异化将更多来自人机交互和使用体验,汽车正从一件纯机械的产品慢慢转化为机械+IT的产品。

对于未来智能汽车,您可以有更多想象

在这样的背景下,相比目前使用的车载通信系统,未来的系统不仅会在速度上提升百倍,同时也会更加的轻便,从而减少汽车的二氧化碳排放量;无论是用于汽车智能前照灯的DLP技术,还是用于下一代智能显示和雷达系统的技术,未来的ADAS处理器将会更加的智能与强大,并且会朝着无人驾驶的方面发展,半导体也终将成为智能汽车与打造完美驾驶体验的核心。

Timothy Lau则为我们描绘了未来无人驾驶汽车的行驶场景,从可提供360°视角的传感器开始,智能软件用以分析传感器输入,并据此采取行动;中央计算机在整个系统内接收和分发数据,将软件命令发送到汽车电子控件和传动装置上;数字地图和卫星导航系统是从A点定位和驾驶到B点所必要的工具;无人驾驶汽车沿途需要彼此和与基础设施通信,例如交通信号和收费亭。而这一切,都离不开传感器、Bluetooth Smart、Wi-Fi和GPS、近场通信(NFC)和以太网技术。

梅赛德斯奔驰最新款自动驾驶概念车F015

我的车辆安全谁做主?

随着智能汽车/车联网逐渐从概念变为现实,很多业内人士开始担忧作为物联网的一部分,未来的汽车发展方向将会从原来一个完全封闭的系统,转变为一个完全开放的系统,大量非传统汽车行业企业涌入市场,有些甚至沿用消费类电子的研发标准,从而给整个汽车电子系统架构带来极大的安全隐患。

以车载网络为例,尽管其存在安全隐患的概率非常低,但可能性也是存在的。这意味着只要有足够的时间和资源,黑客就可以开发出一整套攻击方法,并将这些攻击分送到整个车队。换言之,一种单一、设计精妙的攻击可以产生广泛的影响。这也是汽车制造商和汽车行业采取措施确保联网汽车安全的原因。

作为几十年来世界上最流行和最可靠的联网技术,以太网技术在动态多变的环境下(例如企业)成功和安全部署的历史非常悠久。得益于其高带宽、高性价比、普遍性和固有的网络安全特性,车载以太网的使用率正在上升。以太网成熟的安全特性在汽车应用中还有一个额外的优势,由于车载网络的设备和配置已知并可被预测,因此识别和防止威胁可能只是一个微调的过程。

许智斌认为大家大可不必如此紧张,尽管在可预见的未来,汽车会装配越来越多的电子设备与联网设备,但是完全将汽车开放到我们目前所接触的网络程度还需要时间。退一步说,就算实现了高度的开放性,即便是信息娱乐系统,也要考虑联网之后的可靠性,更不用说车/车通信或者车/设施通信,安全性和可靠性更是首当其中的关键要素。“我们完全不能想象自己的汽车在遭到攻击时,驾驶员无法干预和控制刹车和转向系统,因此汽车行业越来越需要对数据流加密,对ECU进行程序认证。”Clive Davies说。

来源:360doc 个人图书馆