安森美使用立体机器视觉来识别道路状况

本文作者：安森美半导体全球汽车战略与业务发展副总裁Joseph Notaro

汽车市场的需求和竞争异常激烈，这已经不是什么秘密了。为了证明引入新功能的成本是合理的，制造商需要确信消费者有购买愿意。 ADAS的持续发展就是一个很好的例子，因为它解决了买家重视的两个关键特征：便利和安全。

越来越多的人认为ADAS可提高安全性。由Subaru开发的EyeSight系统已获得行业专家和车主认可，其与其他系统集成的方式可提供便利性和安全性。该系统使用立体机器视觉来识别道路状况，交通信号和潜在危险，并使用此信息来控制车辆的速度，并在需要采取行动时提醒驾驶员。

EyeSight系统特别有趣的是，Subaru和安森美半导体紧密合作开发了该解决方案。在垂直整合的行业中，这是不寻常的。从层次上讲，汽车的供应链是分层的。通常，汽车制造商将主要与一级供应商合作，而一级供应商则与二级供应商合作，依此类推。安森美半导体向一级和二级制造商供货。

在这种合作下，安森美半导体与汽车制造商有着直接的技术合作关系，因为斯巴鲁本身就参与了算法开发和传感器选择，以优化整体系统性能以满足其车辆级别的要求。该系统被设计为车辆功能的一部分，而不是添加到车辆上的增强功能。

EyeSight系统采用了两个AR0231AT CMOS图像传感器。这些构成了ADAS系统的前向“眼睛”。安森美半导体还提供了在上一代EyeSight系统中使用的图像传感器AR0132AT，安森美半导体现已为基于相机的ADAS交付了超过1.2亿个图像传感器。

紧密合作的好处

从图像捕获到数据分析，在信号链的每个点都必须解决提高像EyeSight系统这样的ADAS的性能。为了避免出现质量差的数据导致系统算法性能不佳（“垃圾进，垃圾出”）的经典问题，斯巴鲁致力于选择一种高性能传感器，以确保将高质量数据输入，确保算法的准确。从头开始建立性能提升的架构。

从经典意义上讲，数据是二进制数字流，但是需要起源于某个地方。在ADAS中，起点是用于监视现实世界（车辆内部和外部）的传感器。传感器的质量直接决定着数据的质量。按照任何制造商的标准，AR0231AT都有令人印象深刻的性能。但是，像Subaru这样的OEM厂商，曾经与提供完整系统的1层级合作，对图像传感器数据表中的数据并没有多大兴趣，即使它们可能会给人留下深刻的印象。可以理解的是，他们感兴趣的是数据的质量以及这些数据如何帮助他们实现所需的车辆系统性能。

了解应用程序领域

为了充分了解客户的需求，安森美半导体的工程师必须更加熟悉最终应用。由于两个工程团队紧密合作，因此双方都完全支持这种知识交流。

它涉及一个需求，并将其转化为传感器性能。听起来似乎很简单，但实际上，从这两个角度来看，它都需要对问题有深刻的理解，并需要某种方式来创建可以跨两个领域的通用语言。

例如，斯巴鲁需要该系统能够在所有光照条件下读取交通信号。在LED技术出现之前，路灯很可能直接由交流电源以50 Hz或60 Hz的线路频率供电。车辆上的传统灯将由12 V DC驱动，因此处于稳定状态。 LED技术已经改变了所有这一切，现在，LED被用于路灯和车辆。这些设备通常由高频调制方波驱动，这意味着它们很可能在各种频率下打开和关闭。对于应该使用什么频率没有统一的标准，实际上，该频率将取决于许多因素，包括所需的发光水平。这可能会在不同的环境条件下发生变化，因此LED闪烁的速率可能会发生巨大变化。

由于CMOS图像传感器以高捕获率运行，因此当许多LED处于打开和关闭状态时，可能无法完全捕获图像。如果在捕获时关闭了太多的LED，则图像可能表明指示灯已熄灭，或无法识别信号。为了满足客户的需求，有必要了解LED闪烁与馈入ADAS的数据质量之间的关系。更重要的是，安森美半导体的工程师可以采用某种方法来减轻LED闪烁对于传感器的影响，以至于它不再是系统整体性能的限制因素。

LED闪烁缓解（LFM）是安森美半导体CMOS图像传感器中可用的一项功能，符合汽车行业的使用条件。但是，工程团队仍然有必要修改和改进AR0231AT中的闪烁缓解，以实现可接受的定义。实际上，安森美半导体的工程师提供的传感器甚至超出了客户的期望。

必须修改传感器以满足客户要求的其他示例包括改善动态范围和增加视野。同样，这些不是客户的直接要求，它们是安森美半导体的工程师需要实施的间接解决方案。

在此案例研究中，很明显，通过一级供应商（可能是二级供应商，甚至是三级供应商）来工作，对于任何半导体制造商来说，都很难极其准确地解释最终客户的需求。

这就是安森美半导体理念所体现出的优势所在——“您带来人才，我们将带来工具”确实变得显而易见。通过与斯巴鲁紧密合作，安森美半导体能够交付超出预期的产品。这只是安森美半导体现在如何与各个层次的客户互动的一个例子，但这不是唯一的。展望未来，人们期望与OEM在垂直市场与系统集成商进行更紧密的紧密合作，因为可以最快接触到技术的突破。
编辑：hfy