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诊断监控ADC助高自动化层级汽车实现ADAS功能安全
 

【CTIMES/SmartAuto 編輯部 报导】   2020年11月23日 星期一

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目前的汽车依照不同驾驶体验设有多个自动化层级,然而德州仪器Krunal Maniar指出,部份自动驾驶转向全自动驾驶的真正主因其实并不是汽车制造商,而是交通服务提供者,例如计程车公司、租车公司、快递及货运公司,以及提供安全、高效率且符合成本效益的大众运输与私人交通工具的城市。

自动驾驶汽车的自动化系统原理图
自动驾驶汽车的自动化系统原理图

Krunal Maniar进一步解释,全自动无人驾驶汽车在进入公共道路前,必须历经六个不同的自动化层级,范围从等级0(无自动化/全手动驾驶)到等级5(全自动驾驶)。要提升到下一个自动化层级,都需要大幅精进先进驾驶辅助系统(ADAS)技术,以及正确管理所有的安全关键功能。

自动驾驶汽车运用多种感测器技术,包括摄影机、雷达和光达。因应不同的环境条件和距离,这些感测器各有优缺。其中,感测器融合盒(sensor fusion box)会分析这些感测器讯号,以及来自GPS和车联网(vehicle-to-everything;V2X)的数据,藉以绘制精确的环境三维地图,并传送适当的动作讯号。

随着车辆朝向越高的自动化层级发展,软硬体子系统变得愈来愈复杂。Krunal Maniar表示,为了避免驾驶、乘客和行人发生危险,这些子系统的功能安全性变得极为重要。

高自动化层级的自动驾驶汽车子系统需要符合最高层级的功能安全标准。其中,依照自动化层级,ISO 26262要求道路车辆的功能安全性(functional safety)必须达到ASIL-D的汽车安全完整性等级(Automotive Safety Integrity Level;ASIL)。

为了达到高层级的ASIL功能安全要求,这些子系统需要使用适当的诊断监控机制,还有并行备援电路,以大幅降低故障率并提高故障涵盖范围。

Krunal Maniar解释,这些子系统需要测量和识别不同电源轨相关的潜在故障,藉以侦测不同电源的电压或电流消耗是否异常,并侦测系统温度的波动;且这些故障必须经过诊断,并适时采取适当的措施。

Krunal Maniar进一步指出,现在愈来愈流行藉由更简单的方式使用独立的类比转数位转换器(ADC)进行诊断监控。功能安全目标可能会依据安全重要性和实作方式而不尽相同。同样地,每个专案或平台的通道数量可能不同,因为专案和平台之间的量测数量可能不同。

为了发挥这种诊断监控功能,德州仪器开发出ADS7038-Q1和ADS7142-Q1。前者是极小型(3mm x 3mm)、8通道、12位元、汽车电子协会(AEC)-Q100 Grade-1合格的ADC,具备整合式通用输入输出针脚(general-purpose input-output pins;GPIO)、可程式故障侦测比较器、类比监视器和8位元循环备援检查,用於数据读/写操作和电源启动配置。ADS7142-Q1是极小型(2mm x 3mm)、双通道、12位元、AEC-Q100 Grade-1合格的ADC,具备可程式故障侦测比较器。

Krunal Maniar强调,随着汽车朝向更高的自动化层级发展,这种诊断监控ADC将愈形重要,这有助於一级供应商和原始设备制造商实现功能安全目标。

關鍵字: ADC  ADAS  TI 
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