在無人駕駛技術(shù)成為各大廠商的追求目標(biāo)時，ADAS高級駕駛輔助可以說是他們追逐道路上的第一步。主要是基于視覺攝像頭的應(yīng)用，配合GPS、雷達(dá)、激光傳感器等傳感器實(shí)現(xiàn)周圍環(huán)境監(jiān)測，并進(jìn)行系統(tǒng)的算法與分析，讓汽車自動幫車主識別預(yù)判可能的危險，并且第一時間提醒你、甚至進(jìn)行干預(yù)的功能。
盡管汽車安裝了 ADAS 安全系統(tǒng)，但作為一輛交通工具，事故仍有可能發(fā)生。你能否向保險調(diào)研團(tuán)隊(duì)提供所需的數(shù)據(jù)，例如事故發(fā)生前幾秒不同傳感器的狀態(tài)?
就ADAS系統(tǒng)來說，從特定的傳感器采集并存儲實(shí)時數(shù)據(jù)到非易失性存儲器是非常重要的。同樣地對于汽車娛樂系統(tǒng)，在系統(tǒng)掉電的同時能存儲系統(tǒng)設(shè)置信息也是非常重要。GIS和信息娛樂系統(tǒng)都有高清圖形顯示不僅需要存儲與讀取啟動程序還需要存儲與讀取非常大的配置從外部的非易失性存儲器。
除了滿足應(yīng)用的需求，非易失性存儲器還需確保足夠的讀寫次數(shù)來記錄至少 20 年數(shù)據(jù)。此外，為了達(dá)到汽車級認(rèn)證和資格，所有子系統(tǒng)應(yīng)采用符合 AEC-Q100 標(biāo)準(zhǔn)的存儲器組件。同時，功能性安全性能符合ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)是另外一個要求在這種高安全性要求的系統(tǒng)。
ADAS 存儲器要求
ADAS 系統(tǒng)主要設(shè)計自動操作/自動調(diào)整/增強(qiáng)汽車系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)更安全、舒適的駕駛體驗(yàn)。安全性功能主要用于避免事故發(fā)生通過提醒駕駛員潛在的問題，或通過實(shí)施保護(hù)措施和接管控制汽車來避免碰撞。自適應(yīng)功能包括可以自動照明、提供自適應(yīng)巡航控制、自動剎車、結(jié)合 GPS/交通警告、連接到智能手機(jī)、提醒駕駛者有其他車輛或者危險狀況、保持司機(jī)在正確的車道行駛以及顯示駕駛員的盲點(diǎn)。
圖 1. ADAS 系統(tǒng)框圖
圖 1 為 ADAS 系統(tǒng)如何利用 MRAM 和 NOR 閃存的簡化框圖。外部 NOR 閃存通常用于存儲啟動代碼。然而，ADAS 系統(tǒng)中的各種傳感器通過 CAN(控制器局域網(wǎng))接口定期向 MCU 發(fā)送數(shù)據(jù)。MCU 運(yùn)行自適應(yīng)算法，檢查是否可能碰撞或已經(jīng)發(fā)生碰撞。處理算法的運(yùn)行時間變量和傳感器的當(dāng)前狀態(tài)則存儲在 MCU 的存儲器中。
當(dāng)算法檢測到事故時，安全氣囊控制模塊即時啟動備用電源并打開安全氣囊，確保在事故期間斷電也能部署應(yīng)對。事故發(fā)生時的傳感器狀態(tài)也應(yīng)立即存儲到非易失性存儲器以作數(shù)據(jù)記錄。這些數(shù)據(jù)可以有效地幫助了解事故原因，促使汽車制造商生產(chǎn)更加先進(jìn)的安全系統(tǒng)，同時輔助保險公司判斷索賠是否有效。
行車記錄儀 (EDR) 是用于記錄事故發(fā)生前各個重要子系統(tǒng)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。可以安裝在 ADAS 主控單元，或者安裝在另一個接收重要傳感器數(shù)據(jù)并與 ADAS MCU 進(jìn)行通信的 MCU 中。如今，工程師可以使用多核設(shè)備為 EDR 功能提供一個專用的完整 CPU 核，
EDR 通過測量汽車前部壓力傳感器的撞擊力、車速、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向輸入、油門位置、制動狀態(tài)、安全帶狀態(tài)(檢測乘客)、輪胎氣壓、警告信號以及安全氣囊打開狀態(tài)，從而判斷碰撞嚴(yán)重程度。并且在汽車碰撞前和碰撞期間記錄以上數(shù)據(jù)。顯然，微控制器不能等到事故發(fā)生才開始記錄數(shù)據(jù)。因此，微控制器需要連續(xù)存儲數(shù)據(jù)。所以，EDR 需要一個具有幾乎無限寫次數(shù)的非易失性存儲器。
MRAM 存儲器比 ADAS 的傳統(tǒng) EEPROM 擁有更多優(yōu)勢。無需寫等待時，幾乎可以實(shí)時存儲重要數(shù)據(jù)(實(shí)際10us 存儲時間)，這一點(diǎn)對 ADAS 來說至關(guān)重要。EEPROM 通常需要超過 10 毫秒的寫等待時間，因此不適用于高安全性應(yīng)用。 MRAM 同時具備無寫延遲和高速時鐘速度，非常適合需要快速寫入大量數(shù)據(jù)的應(yīng)用。使用 SPI 時，設(shè)計師可以自由決定 MRAM的寫入字節(jié)數(shù)。把一個或兩個字節(jié)寫入 MRAM 的隨機(jī)位置時，寫入周期約為 1 微秒。反觀 EEPROM 或閃存，則需要 5 - 10 毫秒的寫入周期。
與 EEPROM 或閃存不一樣的是， MRAM 無需頁面緩沖區(qū)。在接收每個字節(jié)的第 8 位之后， MRAM 立即寫入每個數(shù)據(jù)字節(jié)。這意味著，系統(tǒng)存儲器密度增長時，工程師不必?fù)?dān)心頁面緩沖區(qū)大小的變化。
就寫入耐久性而言，
MRAM可以支持100億次寫操作，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過 EEPROM 的 100萬次以及閃存 的10萬次。因此，MRAM 可以用作追蹤數(shù)據(jù)記錄器，可以不斷寫入數(shù)據(jù)。此外，MRAM 的寫入和讀取的消耗功率非常低(例如，1 Mhz 時為 300 微安)，因此非常適用于事故引起斷電時需要使用低功率備用電源或通過電容寫入數(shù)據(jù)的 ADAS。與其他非易失性存儲器相比， MRAM 的待機(jī)電流也低得多(通常為 100 微安)。
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