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ADAS先進駕駛輔助系統推動車輛安全穩步前行

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德州儀器新聞稿 發表於 2022年4月15日
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圖、ADAS先進駕駛輔助系統推動車輛安全穩步前行

ADAS 使車輛更安全、更智慧,幫助汽車業者實現「零碰撞」的未來願景。當我們讓車廠有能力打造易於安裝且符合成本效益的先進駕駛輔助系統時,車輛的安全功能更形主流,價格亦更為低廉。
 
這只是眨眼間的事,行車時,你一時被手機上跳出的簡訊、或坐在後座的小孩分散了注意力,轉瞬間,在你回過神前,車子已經行駛了好幾公尺,撞上前方急停的車輛。或者,另一種情境是,車上的自動緊急剎車系統及時偵測到前方出現障礙物,在短短幾毫秒內強制介入剎車,讓你有驚無險地逃過一劫。
 
儘管完全無人自駕車至今尚未成真,但自動化技術的安全效益已嶄露頭角。隨著 ADAS 技術在車輛中的應用變得更經濟實惠,並成為更多車款的主流規格,以往視為奢華選配的車輛安全功能 (如:智慧主動車距控制巡航系統或盲點偵測系統) 慢慢開始成為標準配置。
 
德州儀器 Jacinto™ 處理器總經理 Curt Moore 表示:「在日常生活中,我們不見得是駕駛技術超凡的車神,卻都是處理突發性極端事件的好手,而這些情況是當前電腦仍難以因應的。這使得完全自駕車的開發困難重重,不過,我們眼前有絕佳的機會,能藉由強化車輛功能來提升安全性,譬如,自動維持在同一車道內行駛、或在塞車時感測何時該剎停與行駛的技術。」進一步點擊來了解TI 如何驅動車輛安全穩步前行
 
智慧車輛,避碰防撞
有了 ADAS 技術相助,汽車可展現類似人類駕車的行為,比如感測天候變化、偵測道路上的物體等,進而即時做出有助提升安全的決策。ADAS 的功能可涵蓋自動緊急剎車、駕駛人監測、前方碰撞預警及智慧主動車距控制巡航系統等。在美國,這項技術每年預計可預防高達 270 萬起的碰撞事故1
 
德州儀器 ADAS 部門總經理 Miro Adzan 指出:「我們正積極探索如何讓車輛不僅能根據所在位置,同時分析周遭情況 (如是否下雨或塞車的程度) 來動態調整速限。可以確定的是,未來車輛能做的自主決策將大幅增加,而這將有助於減少碰撞與死亡車禍事故。」
 
雷達晶片
早在現代駕駛輔助科技的觸角廣布汽車產業的十多年前,德州儀器的尖端創新育成基地 Kilby Labs 的工程師們已孜孜不倦地展開研究,為此技術的日後發展奠定基礎。
 
為了因應行車時的危險,車輛要能對障礙物進行分類,並在任何天氣或照明條件下,都能準確判斷障礙物的距離。其中一個辦法是運用雷達技術,但問題是,傳統的雷達系統體積龐大、造價高昂、功耗又高,專門用於探測飛機或坦克車等大型物體,而不是個別的行人。
 
德州儀器雷達技術總經理 Yariv Raveh 表示:「剛開始時,我們投入大筆時間、精力和資本,研究怎麼把一整套的雷達系統整合到單一的晶片上。在那以前,沒有任何一家公司做過類似的事。」
 
在團隊努力下,德州儀器毫米波 (mmWave) 雷達感測器終於問世。這款只有硬幣大小的單晶片高頻雷達感測器具高解析度,不只能偵測障礙物,還可辨別車輛和行人,同時也符合包括「新車安全評等計畫」(New Car Assessment Program,簡稱 NCAP) 在內的最新車輛安全標準。更多資訊,請至 TI Live! 觀看 TI、Aptiv 和 BlackBerry QNX 等業界專家就車輛安全促成技術架構變革的討論
 
進一步與整合式數位訊號處理器 (DSP) 結合後,我們的單晶片毫米波雷達感測器能直接在晶片上執行機器視覺演算法,以進行物體分類。這樣的整合大幅簡化了 ADAS 業者的負擔,也打造出低功耗、成本合理、體積還小到可納入後保險桿的雷達感測系統。
 
讓車輛「明察秋毫」
受惠於 TI 毫米波方案的低成本與高效率,雷達逐漸成為 ADAS 的關鍵規格,但在此同時,各種感測器帶來的不同技術優勢,例如,光達的高解析能力、或攝影機提供的顏色資訊,亦是保障適足之全方位可靠性的必備要素。TI FPD-Link™ 串聯器與解串器可於車載系統內傳輸未壓縮的影像數據,使 ADAS 與車載資訊娛樂系統顯示器能配置更高解析度的攝影機。這已促成攝影機安全輔助功能的擴增,包括,用於前方防撞和行人辨識的前視攝影機、倒車保護用的後視攝影機,以及提供停車輔助的環視攝影機。

藉由匯整來自多種傳感模式的資訊 (即所謂的「感測器融合 (sensor fusion)」),車輛可幫助駕駛應對風險,在嚴重堵塞的路段和惡劣天候下也駕馭自如。
 
Miro Adzan 補充道:「感知融合技術可提供不同維度的資訊,協助駕駛更全面了解周遭環境。進一步而言,感測器的資料傳送到中央處理器後,會先被演算法用來解讀當下環境,接著系統就會發送指令,比如發給剎車系統來預防碰撞。」
 
安全第一的設計
所有 ADAS 系統的設計都首重安全,也因此,處理能力至關重要。隨著車輛的智能化程度日增月益——時時連結、通訊與監測,並執行決策以預防事故——車輛需要能處理大量數據,才能支援這些先進的安全功能,對於運算能力的要求因而急遽攀升。
 
TI Jacinto™ 處理器 可更清楚掌握車輛的周遭環境,並加快軟體定義車輛中的數據共享速度,在即時達成多層級運算的高效管理之際,也能減少高耗電的記憶體移轉 (memory transfers)。
 
除了處理器架構外,獨立評估機構 TÜV SÜD 針對技術開發的過程提供廣泛的功能安全性文件與認證,以利製造商取得所需資訊,進而確保其系統遵循必要之功能安全性標準。
 
Miro 續言:「車輛安全對每位駕駛來說均不容輕忽。從雷達、感知融合、嵌入式處理器、電源管理到通訊,德州儀器將繼續以尖端科技,協助車商邁向零碰撞的未來願景。」
 
滿懷澎湃熱情,開創美好世界
德州儀器以創造更美好的世界為念。這樣的承諾也體現在車用技術上,我們不斷創新,幫助車商提升車輛安全。德州儀器的創新先鋒積極運用半導體技術,讓電子裝置變得更經濟實惠。每一代創新都在上一代的基礎上持續推進,創造出更輕巧、更高效、更可靠、更具成本效益的技術方案。對我們而言,這就是 Engineering Progress,也是我們數十年來始終如一的堅持。(1880字;圖1)


資料來源:
Potential Reduction in Crashes, Injuries and Deaths from Large-Scale Deployment of Advanced Driver Assistance Systems. AAA foundation for traffic safety, 2018/9.


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