半自動(dòng)和全自動(dòng)駕駛發(fā)展的最重要領(lǐng)域之一是駕駛員的視線和眼球追蹤，但設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)還面臨著一些挑戰(zhàn)。首先是一組廣泛定義的功能，這些功能需要使眼球追蹤系統(tǒng)獲得ASIL-B認(rèn)證用于L3，因此在芯片供應(yīng)商中出現(xiàn)了各種各樣的ASIL功能。對(duì)于圖像傳感器而言尤其如此，圖像傳感器對(duì)于諸如駕駛員狀態(tài)監(jiān)控之類的關(guān)鍵功能的成功至關(guān)重要。

顯然，創(chuàng)建眼球追蹤系統(tǒng)時(shí)，圖像傳感器功能只是一個(gè)考慮因素。另一個(gè)關(guān)鍵因素是利用傳感器數(shù)據(jù)的算法。讓我們仔細(xì)看看車輛開發(fā)人員需要什么，以確保AV中基于視覺的DMS的駕駛員眼球追蹤可以滿足L3的安全操作。

為什么需要眼球追蹤？
設(shè)計(jì)人員認(rèn)為要增加眼球追蹤的首要原因是安全。OEM希望將眼球追蹤技術(shù)集成到車輛中，因?yàn)榭梢栽诎l(fā)生事故之前檢測(cè)并防止駕駛員的睡意或注意力不集中。眼球追蹤還可實(shí)現(xiàn)駕駛員識(shí)別，可用于創(chuàng)建駕駛室內(nèi)舒適度和信息娛樂系統(tǒng)的偏好設(shè)置，在初始設(shè)置后甚至無需駕駛員按下按鈕即可運(yùn)行。最重要的是，隨著自動(dòng)駕駛級(jí)別的提高，眼球追蹤技術(shù)將變得至關(guān)重要。

確定ASIL等級(jí)
創(chuàng)建眼動(dòng)追蹤系統(tǒng)時(shí)需要回答的第一個(gè)問題是，要滿足當(dāng)前和將來的需求，需要達(dá)到什么ASIL等級(jí)？針對(duì)汽車安全應(yīng)用的傳感器所需的安全級(jí)別決定了所選傳感器所需的功能。由于傳感器在汽車市場(chǎng)上有很長(zhǎng)的生命周期，因此保持對(duì)可能影響未來ASIL要求的趨勢(shì)的關(guān)注也很重要。對(duì)于眼球跟蹤，傳感器的應(yīng)用在未來可能包含更多安全關(guān)鍵功能，因此可能需要更高的ASIL認(rèn)證。

ASIL B/C的可配置性和一致性允許同一傳感器在不同技術(shù)要求的汽車產(chǎn)品線多種應(yīng)用中使用。另外，由于開發(fā)、驗(yàn)證和維護(hù)消耗了很大一部分成本，更高的安全等級(jí)增加了ROI，同時(shí)不會(huì)造成邊際損失。

Omnivision認(rèn)為ASIL B/C是DMS的理想等級(jí)，因?yàn)檫@些系統(tǒng)既用于自動(dòng)駕駛，又用作安全功能。例如，如果其他系統(tǒng)崩潰或其他安全功能檢測(cè)到嚴(yán)重故障，則DMS必須保持運(yùn)行狀態(tài)以便隨時(shí)可以向駕駛員發(fā)出警報(bào)。

實(shí)現(xiàn)ASIL B/C
為了達(dá)到DMS的ASIL B/C，系統(tǒng)的圖像傳感器必須確保圖像不會(huì)受到噪聲、鏡像/翻轉(zhuǎn)、行/列缺陷或像素缺陷的影響。此外，系統(tǒng)必須包括安全措施，確保算法可以信任圖像內(nèi)容。

具體來說，DMS必須滿足以下安全目標(biāo)：
設(shè)備不得在水平或垂直方向上鏡像圖像的全部或部分。
設(shè)備不得傳輸行和列尺寸不正確的圖像。
設(shè)備不得發(fā)送任何未經(jīng)包括適當(dāng)漢明距離的循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC）保護(hù)的數(shù)據(jù)。

緊跟趨勢(shì)
為了緊跟汽車安全要求，有必要檢查所有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，并及時(shí)了解最新情況。此外，閱讀最新的研究報(bào)告并參加行業(yè)活動(dòng)也很重要，以確保符合當(dāng)前需求并預(yù)測(cè)未來的需求。

如果各組織希望在為汽車制定的未來的標(biāo)準(zhǔn)中發(fā)表意見，我們也建議參加這些標(biāo)準(zhǔn)制定的工作組。例如，OmniVision跟蹤并參與了“ISO 26262 TC 22/SC 32第8工作組–功能安全”和專門關(guān)注功能安全和網(wǎng)絡(luò)安全的MIPI攝像頭工作組。這樣，組織可以通過制定并不斷完善自己的安全要求來應(yīng)用所有這些知識(shí)。

設(shè)定安全要求
對(duì)于在車輛級(jí)別上定義的功能的任何潛在故障，HARA（hazard and risk analysis）有助于確定對(duì)人及其財(cái)產(chǎn)造成傷害的風(fēng)險(xiǎn)的強(qiáng)度。一旦完成此分類，它將幫助識(shí)別過程和降低風(fēng)險(xiǎn)的水平，從而為任何汽車系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)可容忍的風(fēng)險(xiǎn)水平。然后，為汽車設(shè)計(jì)中的硬件和軟件過程設(shè)定ASIL要求的安全目標(biāo)定義，以確保最高水平的功能安全。

我們推薦用于開發(fā)組件和子系統(tǒng)安全定義的兩個(gè)出色工具是FMEDA（failure modes, effects, and diagnostic analysis）和FTA（fault tree analysis）。這些工具允許設(shè)計(jì)人員將所有技術(shù)安全要求連接到特定的故障模式和影響，然后將它們映射到適當(dāng)?shù)哪K。同樣重要的是，在每個(gè)DMS組件或子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制定最終安全計(jì)劃之前，驗(yàn)證初始安全需求是否已滿足也很重要。

[參考資料]
Advancing Autonomous vehicles is all in the eyes — Mathew Arcoleo