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OmniVision对DMS在自动驾驶应用中安全性要求的看法
2020-04-17 21:10:31· 来源：Astroys
半自动和全自动驾驶发展的最重要领域之一是驾驶员的视线和眼球追踪，但设计人员在设计时还面临着一些挑战。首先是一组广泛定义的功能，这些功能需要使眼球追踪系
半自动和全自动驾驶发展的最重要领域之一是驾驶员的视线和眼球追踪，但设计人员在设计时还面临着一些挑战。首先是一组广泛定义的功能，这些功能需要使眼球追踪系统获得ASIL-B认证用于L3，因此在芯片供应商中出现了各种各样的ASIL功能。对于图像传感器而言尤其如此，图像传感器对于诸如驾驶员状态监控之类的关键功能的成功至关重要。
显然，创建眼球追踪系统时，图像传感器功能只是一个考虑因素。另一个关键因素是利用传感器数据的算法。让我们仔细看看车辆开发人员需要什么，以确保AV中基于视觉的DMS的驾驶员眼球追踪可以满足L3的安全操作。
为什么需要眼球追踪？
设计人员认为要增加眼球追踪的首要原因是安全。OEM希望将眼球追踪技术集成到车辆中，因为可以在发生事故之前检测并防止驾驶员的睡意或注意力不集中。眼球追踪还可实现驾驶员识别，可用于创建驾驶室内舒适度和信息娱乐系统的偏好设置，在初始设置后甚至无需驾驶员按下按钮即可运行。最重要的是，随着自动驾驶级别的提高，眼球追踪技术将变得至关重要。
确定ASIL等级
创建眼动追踪系统时需要回答的第一个问题是，要满足当前和将来的需求，需要达到什么ASIL等级？针对汽车安全应用的传感器所需的安全级别决定了所选传感器所需的功能。由于传感器在汽车市场上有很长的生命周期，因此保持对可能影响未来ASIL要求的趋势的关注也很重要。对于眼球跟踪，传感器的应用在未来可能包含更多安全关键功能，因此可能需要更高的ASIL认证。
ASIL B/C的可配置性和一致性允许同一传感器在不同技术要求的汽车产品线多种应用中使用。另外，由于开发、验证和维护消耗了很大一部分成本，更高的安全等级增加了ROI，同时不会造成边际损失。
Omnivision认为ASIL B/C是DMS的理想等级，因为这些系统既用于自动驾驶，又用作安全功能。例如，如果其他系统崩溃或其他安全功能检测到严重故障，则DMS必须保持运行状态以便随时可以向驾驶员发出警报。
实现ASIL B/C
为了达到DMS的ASIL B/C，系统的图像传感器必须确保图像不会受到噪声、镜像/翻转、行/列缺陷或像素缺陷的影响。此外，系统必须包括安全措施，确保算法可以信任图像内容。
具体来说，DMS必须满足以下安全目标：
设备不得在水平或垂直方向上镜像图像的全部或部分。
设备不得传输行和列尺寸不正确的图像。
设备不得发送任何未经包括适当汉明距离的循环冗余校验（CRC）保护的数据。
紧跟趋势
为了紧跟汽车安全要求，有必要检查所有相关的标准和规定，并及时了解最新情况。此外，阅读最新的研究报告并参加行业活动也很重要，以确保符合当前需求并预测未来的需求。
如果各组织希望在为汽车制定的未来的标准中发表意见，我们也建议参加这些标准制定的工作组。例如，OmniVision跟踪并参与了“ISO 26262 TC 22/SC 32第8工作组–功能安全”和专门关注功能安全和网络安全的MIPI摄像头工作组。这样，组织可以通过制定并不断完善自己的安全要求来应用所有这些知识。
设定安全要求
对于在车辆级别上定义的功能的任何潜在故障，HARA（hazard and risk analysis）有助于确定对人及其财产造成伤害的风险的强度。一旦完成此分类，它将帮助识别过程和降低风险的水平，从而为任何汽车系统实现可容忍的风险水平。然后，为汽车设计中的硬件和软件过程设定ASIL要求的安全目标定义，以确保最高水平的功能安全。
我们推荐用于开发组件和子系统安全定义的两个出色工具是FMEDA（failure modes, effects, and diagnostic analysis）和FTA（fault tree analysis）。这些工具允许设计人员将所有技术安全要求连接到特定的故障模式和影响，然后将它们映射到适当的模块。同样重要的是，在每个DMS组件或子系统的设计制定最终安全计划之前，验证初始安全需求是否已满足也很重要。
[参考资料]
Advancing Autonomous vehicles is all in the eyes — Mathew Arcoleo
显然，创建眼球追踪系统时，图像传感器功能只是一个考虑因素。另一个关键因素是利用传感器数据的算法。让我们仔细看看车辆开发人员需要什么，以确保AV中基于视觉的DMS的驾驶员眼球追踪可以满足L3的安全操作。
为什么需要眼球追踪？
设计人员认为要增加眼球追踪的首要原因是安全。OEM希望将眼球追踪技术集成到车辆中，因为可以在发生事故之前检测并防止驾驶员的睡意或注意力不集中。眼球追踪还可实现驾驶员识别，可用于创建驾驶室内舒适度和信息娱乐系统的偏好设置，在初始设置后甚至无需驾驶员按下按钮即可运行。最重要的是，随着自动驾驶级别的提高，眼球追踪技术将变得至关重要。
确定ASIL等级
创建眼动追踪系统时需要回答的第一个问题是，要满足当前和将来的需求，需要达到什么ASIL等级？针对汽车安全应用的传感器所需的安全级别决定了所选传感器所需的功能。由于传感器在汽车市场上有很长的生命周期，因此保持对可能影响未来ASIL要求的趋势的关注也很重要。对于眼球跟踪，传感器的应用在未来可能包含更多安全关键功能，因此可能需要更高的ASIL认证。
ASIL B/C的可配置性和一致性允许同一传感器在不同技术要求的汽车产品线多种应用中使用。另外，由于开发、验证和维护消耗了很大一部分成本，更高的安全等级增加了ROI，同时不会造成边际损失。
Omnivision认为ASIL B/C是DMS的理想等级，因为这些系统既用于自动驾驶，又用作安全功能。例如，如果其他系统崩溃或其他安全功能检测到严重故障，则DMS必须保持运行状态以便随时可以向驾驶员发出警报。
实现ASIL B/C
为了达到DMS的ASIL B/C，系统的图像传感器必须确保图像不会受到噪声、镜像/翻转、行/列缺陷或像素缺陷的影响。此外，系统必须包括安全措施，确保算法可以信任图像内容。
具体来说，DMS必须满足以下安全目标：
设备不得在水平或垂直方向上镜像图像的全部或部分。
设备不得传输行和列尺寸不正确的图像。
设备不得发送任何未经包括适当汉明距离的循环冗余校验（CRC）保护的数据。
紧跟趋势
为了紧跟汽车安全要求，有必要检查所有相关的标准和规定，并及时了解最新情况。此外，阅读最新的研究报告并参加行业活动也很重要，以确保符合当前需求并预测未来的需求。
如果各组织希望在为汽车制定的未来的标准中发表意见，我们也建议参加这些标准制定的工作组。例如，OmniVision跟踪并参与了“ISO 26262 TC 22/SC 32第8工作组–功能安全”和专门关注功能安全和网络安全的MIPI摄像头工作组。这样，组织可以通过制定并不断完善自己的安全要求来应用所有这些知识。
设定安全要求
对于在车辆级别上定义的功能的任何潜在故障，HARA（hazard and risk analysis）有助于确定对人及其财产造成伤害的风险的强度。一旦完成此分类，它将帮助识别过程和降低风险的水平，从而为任何汽车系统实现可容忍的风险水平。然后，为汽车设计中的硬件和软件过程设定ASIL要求的安全目标定义，以确保最高水平的功能安全。
我们推荐用于开发组件和子系统安全定义的两个出色工具是FMEDA（failure modes, effects, and diagnostic analysis）和FTA（fault tree analysis）。这些工具允许设计人员将所有技术安全要求连接到特定的故障模式和影响，然后将它们映射到适当的模块。同样重要的是，在每个DMS组件或子系统的设计制定最终安全计划之前，验证初始安全需求是否已满足也很重要。
[参考资料]
Advancing Autonomous vehicles is all in the eyes — Mathew Arcoleo
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