主動安全

隨著汽車行業繼續走上自動駕駛的道路，通過提醒駕駛員注意潛在危險（例如車輛盲區中的摩托車）來提供“被動”輔助的系統已經演變為“主動”安全系統。這些典型的離散系統可以使用來自雷達或攝像頭傳感器的輸入來控制轉向、制動或發動機油門。目前正在開發的下一代主動系統在防止崩潰方面將更加有效。他們將集成多個異構網絡傳感器，并使用復雜的決策算法來更準確地解釋車輛及其周圍環境的狀態。這些系統將使用新的、專用的 ADAS SoC，為多種傳感器技術提供支持。這些深亞微米 SoC 的廣泛可用性，

新的 SoC 可以管理來自多個流的大量數據，包括視覺、紅外、激光雷達、超聲波和雷達（長距離、中距離和短距離），使 ADAS 系統能夠實現對行人的高精度檢測和識別，車輛和其他物體。這些 SoC 通常包含多個 CPU 內核、數字信號處理器、通用圖形處理單元 （GPGPU）、或視覺加速引擎，以及多個攝像頭輸入和顯示輸出。這些 SoC 將為汽車制造商提供更高的靈活性和對其 ADAS 系統設計方式的控制，從而實現具有商業吸引力和差異化的解決方案。汽車制造商將不再像當今許多人那樣采用收縮包裝的硬件/軟件系統，而是可以自由地利用完整的 ADAS 供應商生態系統，將一流的技術推向前沿——與信息娛樂系統的方式大致相同系統進化。

傳感器融合

ADAS 系統必須在各種天氣和照明條件下運行。例如，基于視覺的系統應該具有檢測低能見度條件的智能，例如雪、大霧或直射鏡頭的陽光。然后，該系統可以自行禁用并警告駕駛員它無法運行，或者更好的是，優先考慮不受惡劣天氣影響的互補傳感器數據，例如用于前向碰撞檢測的雷達。另一個例子是超聲波停車傳感器，當沾滿泥漿時，它容易出現誤報。在這種情況下，系統可以忽略超聲波傳感器數據，而使用短程雷達或攝像頭數據。通過傳感器融合結合不同傳感器或不同傳感器技術的結果，系統設計人員可以創建比單獨使用單一技術更有效的解決方案。

隨著系統變得更加集成并向駕駛員提供更多數據，它們可能會導致駕駛員信息過載。這種過載可能反過來導致高認知工作量，降低態勢感知并降低 ADAS 的有效性。因此，系統設計人員必須設計易于使用的系統，利用最合適的方式（視覺、手動、觸覺、聽覺、觸覺）來完成手頭的任務。為確保最佳的用戶體驗，設計人員還必須建立明確的駕駛員-車輛界面規范，以確保用戶和系統要求的正確平衡。

可以說，測試和驗證 ADAS 系統是汽車制造商面臨的最大挑戰之一。在部署商業 ADAS 系統之前，開發團隊必須在回歸測試數據庫中積累數百甚至數千個測試場景，以測試所有場景。最終目標是在所有可能的條件下實現 100% 的準確率和零誤報，無論交通、天氣或場景中障礙物或行人的數量如何。但是團隊如何確保測試數據庫包含所有測試用例？現實情況是他們做不到——這就是為什么供應商要花費數年時間測試和驗證系統，并在商業部署之前在各個地區進行廣泛的現場試驗。

合規問題

符合多項安全相關標準已成為 ADAS 系統的最低要求。它允許汽車制造商及其供應商證明他們在產品開發和制造以及危險操作場景的風險評估中使用了一致的、可審核的流程。例如，符合 ISO 26262（IEC 61508 功能安全標準的汽車改編標準）表明系統的設計、實施和維護滿足其汽車安全完整性等級 （ASIL），其范圍可以從 A 級（代表最低程度的危險）到 D（代表最高）。系統制造商根據系統所涉及風險的嚴重性、概率和可控性來確定 ASIL。

與 IEC 61508 不同，ISO 26262 沒有聲明可接受的故障概率的精確值。相反，它以定性方式評估風險并定義安全措施，以避免、控制或減輕整個系統的系統性或隨機故障的影響。該標準涵蓋了汽車供應鏈的所有部分，包括二級供應商開發的 SoC、操作系統、中間件組件和算法；一級供應商開發的硬件和軟件；以及 OEM 制造的最終系統。

ADAS 系統的安全認證可能是一個漫長而艱巨的過程。使用預先認證的組件可以使系統級認證更加容易，并有助于提高安全水平。例如，用于汽車安全的QNX 操作系統已經過預先認證，可用于符合 ISO 26262 的 ADAS 系統，最高可達 ASIL D。該認證使操作系統適用于從 PRNDL 顯示器到行人的各種 ADAS 系統回避系統。

除了 ISO 26262 之外，ADAS 系統可能還需要遵守一級供應商或汽車制造商規定的其他標準。在軟件方面，這些標準可能包括AUTOSAR（用于電子控制單元的標準化汽車軟件架構）、OpenCL（簡化并行計算任務的軟件框架）或MISRA（用于 C 和 C++ 語言的基于車輛的軟件開發指南） 。 在硬件方面，ADAS 系統需要通過AEC Q100認證，該認證涉及各種溫度等級的汽車級集成電路 （IC） 的可靠性測試。IC 必須在 -40 °C 至 +150 °C 的溫度范圍內可靠運行，具體取決于系統。

拉伸模型

雖然立法、行業標準和技術進步都在幫助 ADAS 市場實現規模經濟，但這些因素中的每一個都必須繼續發展，以滿足不斷變化的行業的需求。例如，具有多個 ARM 內核、GPU 或視覺加速內核的 SoC 的出現可能會使傳統的 AUTOSAR 軟件模型超出其當前的能力。在多核環境中確保最佳的核間通信和共享資源利用是一個需要解決的復雜問題。再加上 ISO 26262 提出的要求，可能需要對 AUTOSAR 進行徹底檢查，甚至可能需要為運行在不同內核上的進程建立進程間通信的新一代操作系統。

在 ADAS 系統變得像方向盤一樣普遍之前，該行業還必須解決其他挑戰，包括缺乏汽車網絡中雷達、激光和視頻數據的互操作性規范。僅對于音頻/視頻數據，汽車制造商使用多種通信標準，包括以太網 AVB、LVDS和MOST。因此，ADAS 系統必須支持多種接口以確保廣泛采用。他們可能還需要額外的 V2V 和車輛到基礎設施 （V2I） 數據接口。該行業需要能夠使互補的冗余傳感器協同工作的工作模型，從而提高 ADAS 解決方案的效率。

審核編輯：郭婷