當(dāng)全球新能源汽車市場(chǎng)的表現(xiàn)不斷沖擊新高，追求更智能、更安全的駕駛體驗(yàn)成為行業(yè)發(fā)展的核心之一，這也為高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng) (ADAS) 帶來(lái)了技術(shù)可靠性與安全性問(wèn)題的雙重挑戰(zhàn)。早期的ADAS技術(shù)主要以被動(dòng)式報(bào)警為主，當(dāng)車輛檢測(cè)到潛在危險(xiǎn)時(shí)，會(huì)發(fā)出警報(bào)提醒駕駛者注意異常情況，并作出處理。而對(duì)于新ADAS技術(shù)來(lái)說(shuō)，主動(dòng)式干預(yù)很常見(jiàn)，甚至在發(fā)生危險(xiǎn)前直接介入車輛操控避險(xiǎn)。但是隨之增加的大量電子器件，也帶來(lái)了不少安全隱患。

MPS正在功能安全技術(shù)方面尋求突破。為了解決橫亙?cè)谙M(fèi)者面前的智能汽車購(gòu)買意圖與決定購(gòu)買之間的最大難題——ADAS帶來(lái)的功能安全問(wèn)題，MPS成立系列品牌MPSafe?，以ASIL-D最高標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)汽車級(jí)解決方案系列產(chǎn)品。在近日舉辦的MPS北京媒體發(fā)布會(huì)上，MPS功能安全經(jīng)理Jing Y. Guo向電源網(wǎng)等媒體分享MPS在汽車功能安全領(lǐng)域的布局、開發(fā)流程以及面向系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)要點(diǎn)，帶領(lǐng)大家了解何為MPSafe?, ISO26262認(rèn)證的產(chǎn)品開發(fā)流程，MPS是如何直面系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)痛點(diǎn)，聚力解決安全挑戰(zhàn)，以及MPS用于不同安全等級(jí)系統(tǒng)的可擴(kuò)展、模塊化的解決方案等豐富內(nèi)容。

MPSafe? 全力保證智能汽車功能安全的實(shí)現(xiàn)

為了幫助確立最高安全性標(biāo)準(zhǔn)，行業(yè)發(fā)布了最新的符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）26262的汽車安全標(biāo)準(zhǔn)。ISO26262對(duì)于安全相關(guān)的整車層面電子電氣系統(tǒng)軟硬件，提出了一系列覆蓋需求、設(shè)計(jì)、開發(fā)、測(cè)試、生產(chǎn)、運(yùn)維和報(bào)廢等全生命周期的要求，適用于包括OEM、供應(yīng)商等所有供應(yīng)鏈上的相關(guān)方。

功能安全是實(shí)現(xiàn)國(guó)際ISO26262定義的汽車安全完整性等級(jí) (ASIL) 的基礎(chǔ)。Jing Y. Guo提出MPS的系統(tǒng)安全概念，包含失效安全系統(tǒng)和失效可運(yùn)行系統(tǒng)。在失效安全系統(tǒng)下，當(dāng)檢測(cè)到失效時(shí)，會(huì)觸發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，空擋，CAN關(guān)斷，電池?cái)噙B和放電等的安全狀態(tài)。失效將影響到引擎控制、擋位控制、BMS，故障的反應(yīng)方式是芯片觸發(fā)系統(tǒng)定義的安全狀態(tài)。而在失效可運(yùn)行系統(tǒng)下，當(dāng)檢測(cè)到失效時(shí)，在限定的駕駛循環(huán)次數(shù)內(nèi)，維持系統(tǒng)可運(yùn)行。同時(shí)需具備冗余功能。失效將觸發(fā)警報(bào)、功能降級(jí)模式（Limp Home Mode）安全狀態(tài)，影響ADAS (L4&L5）, EPS/電力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) (steer-by-wire)，故障反應(yīng)方式是觸發(fā)系統(tǒng)報(bào)警。

那么如何實(shí)現(xiàn)ASIL等級(jí)呢？當(dāng)系統(tǒng)性失效出現(xiàn)時(shí)，應(yīng)考慮的因素是是否擁有訓(xùn)練有素的技術(shù)人才，是否執(zhí)行良好的研發(fā)流程，是否有第三方對(duì)研發(fā)流程的定期評(píng)估，是否具備良好的安全文化；當(dāng)隨機(jī)硬件失效出現(xiàn)，應(yīng)考慮的因素是失效率、診斷覆蓋率、硬件評(píng)估和驗(yàn)證。MPS利用自主開發(fā)的MPSafe? 開發(fā)流程（已被權(quán)威認(rèn)證機(jī)構(gòu)TUV-SUD認(rèn)證），提出并研發(fā)了一套完整的解決方案，以應(yīng)對(duì)自動(dòng)駕駛平臺(tái)中的安全挑戰(zhàn)。該解決方案為自動(dòng)駕駛平臺(tái)提供了符合ISO26262安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的供電與監(jiān)控系統(tǒng)，同時(shí)覆蓋多種自動(dòng)駕駛應(yīng)用場(chǎng)景，可根據(jù)需求實(shí)現(xiàn)從QM到汽車最高安全等級(jí)ASIL-D級(jí)的靈活選擇。

Jing Y. Guo解釋說(shuō)：“為應(yīng)對(duì)系統(tǒng)性失效出現(xiàn)，MPS擁有一批訓(xùn)練有素的功能安全認(rèn)證的研發(fā)人員，有第三方認(rèn)證的ASIL_D研發(fā)流程，TUV-SUD每年會(huì)對(duì)研發(fā)流程進(jìn)行定期評(píng)估和審核，每年有內(nèi)外部FuSa培訓(xùn)，MPSafe? 團(tuán)隊(duì)還具有跨行業(yè)專業(yè)知識(shí)；為應(yīng)對(duì)隨機(jī)硬件失效出現(xiàn)，所有MPSafe? 產(chǎn)品的PMHF均低于其ASIL目標(biāo)的 10%。例如，MPSafe? ASIL-D 產(chǎn)品的PMHF小于1FITs，而ASIL-D等級(jí)為10FITs；MPS還會(huì)內(nèi)建自測(cè)試（BIST）、參考電壓監(jiān)測(cè)、時(shí)鐘監(jiān)測(cè)、存儲(chǔ)監(jiān)測(cè)、通信監(jiān)測(cè)，以提高診斷覆蓋率；同時(shí)進(jìn)行FMEDA失效模式、影響及其診斷分析、FTA故障樹分析等硬件評(píng)估和驗(yàn)證?！?

在系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)較低時(shí)，車企可選擇具備一定FIT (Failure in Time) 分析，符合AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)的MPS芯片。如需保證系統(tǒng)安全等級(jí)較高，MPS也可提供高達(dá)ASIL-D等級(jí)的帶有功能安全的系列芯片。MPS同時(shí)提供涵蓋QM到ASIL等級(jí)芯片的相關(guān)安全手冊(cè)和技術(shù)支持。

MPSafe? 明星產(chǎn)品推薦

基于MPSafe? 開發(fā)流程，MPS已發(fā)布覆蓋全部汽車安全完整性等級(jí)的產(chǎn)品，其中不乏多款明星產(chǎn)品，如MPQ2967, MPQ79700FS-AEC1, MPQ79500FS-AEC1。

MPQ2967 – MPSafe? 數(shù)字化雙路多相控制器

MPQ2967是一款專用于汽車ADAS和自動(dòng)駕駛平臺(tái)核心供電的功能安全數(shù)字化雙路多相控制器芯片，它可以與MPS的Intelli-Phase? 產(chǎn)品配合使用，以更少的外部組件實(shí)現(xiàn)多相調(diào)壓器 (VR) 解決方案。MPQ2967支持系統(tǒng)設(shè)計(jì)達(dá)到ASIL-D的功能安全等級(jí)，擁有內(nèi)建自測(cè)試 (BIST) / SPFM (99%) / LFM (90%)、時(shí)鐘監(jiān)測(cè)、寄存器寫入監(jiān)測(cè)、寄存器CRC校驗(yàn)、存儲(chǔ)器的錯(cuò)誤檢查和糾正、模數(shù)轉(zhuǎn)換器監(jiān)測(cè)、狀態(tài)機(jī)自檢、存儲(chǔ)器寫入監(jiān)測(cè)、通信監(jiān)測(cè)、供電欠壓鎖定、輸出電壓監(jiān)測(cè)等豐富的功能安全保護(hù)。此外，工程師還可以通過(guò)數(shù)字化接口靈活設(shè)置和監(jiān)控設(shè)備的配置參數(shù)和故障參數(shù)。

MPQ2967+Intelli-Phase? DrMOS方案框圖

MPQ79700FS-AEC1 – MPSafe? 12通道電源時(shí)序器

MPQ79700FS是一款專為汽車ADAS和自動(dòng)駕駛平臺(tái)設(shè)計(jì)的12通道功能安全電源時(shí)序芯片，可為需要多個(gè)電源軌道供電的SoC提供必要的上下電時(shí)序控制。該設(shè)備的可配置性和靈活性支持跨不同的設(shè)計(jì)應(yīng)用。MPQ79700FS支持系統(tǒng)設(shè)計(jì)達(dá)到ASIL-D的功能安全等級(jí)，擁有內(nèi)建自測(cè)試 (BIST) / SPFM (99%) / LFM (90%)、視窗看門狗、寄存器CRC、I2C通信監(jiān)測(cè)、存儲(chǔ)器的錯(cuò)誤檢查和糾正 (ECC)、熱警告/關(guān)斷、系統(tǒng)重置信號(hào)等豐富的功能安全保護(hù)。

為了確保系統(tǒng)電源上下電時(shí)序，MPQ79700FS電源時(shí)序芯片包含一個(gè)32kHz晶體振蕩器驅(qū)動(dòng)器，以及一個(gè)具有報(bào)警功能的實(shí)時(shí)時(shí)鐘 (RTC)。該芯片還包含可通過(guò)I2C接口訪問(wèn)的可配置看門狗，低電平有效的系統(tǒng)復(fù)位以及中斷輸出來(lái)保證故障監(jiān)測(cè)和報(bào)告。為了保證靈活性和可生存性，MPQ79700FS擁有可編程性-時(shí)序，I2C地址，看門狗計(jì)時(shí)，以及備用電池輸入功能。

MPQ79700FS-AEC1原理框圖

MPQ79500FS-AEC1 – MPSafe? 6通道電壓監(jiān)控器

MPQ79500FS六通道電壓監(jiān)控芯片是一款專為監(jiān)控汽車安全應(yīng)用系統(tǒng)級(jí)芯片 (SoC) 的產(chǎn)品，支持系統(tǒng)設(shè)計(jì)達(dá)到ASIL-D的功能安全等級(jí)，擁有內(nèi)建自測(cè)試 (BIST) / SPFM (99%) / LFM (90%)、寄存器CRC、I2C通信監(jiān)測(cè)、存儲(chǔ)器的錯(cuò)誤檢查和糾正、時(shí)序記錄、熱警告/關(guān)斷、中斷輸出等豐富的功能安全保護(hù)。MPQ79500FS擁有高精度和高分辨率，1V以上，電壓閾值精度最高±0.5%；1V以下，電壓閾值精度最高±5mV。5mV steps 步進(jìn)閾值 (0.2V 至 1.475V)，20mV steps 步進(jìn)閾值 (0.8V 至 5.5V)。其監(jiān)控SoC電源軌可滿足寬泛要求，有雙差分輸入，用于監(jiān)測(cè)大電流軌；有4 通道單端輸入，用于監(jiān)控小電流軌；有UV（欠壓） 和 OV（過(guò)壓） 監(jiān)控；有系統(tǒng)電源上下電時(shí)序監(jiān)控。此外還可支持多芯片同步。

MPQ79500FS-AEC1原理框圖

智能電壓供電與監(jiān)控應(yīng)用于自動(dòng)駕駛平臺(tái)的頂層架構(gòu)

ADAS技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)是多方面的，有在實(shí)際道路場(chǎng)景中不可能完全避免的安全問(wèn)題，有高昂的研發(fā)成本、生產(chǎn)成本和維護(hù)成本，有一些國(guó)家和地區(qū)尚未建立完善的相關(guān)法律法規(guī)的客觀因素等。但是總體趨勢(shì)向好。未來(lái)，MPS將不斷破解汽車功能安全難題，為不同安全等級(jí)系統(tǒng)提供更多可靠的可擴(kuò)展和模塊化的創(chuàng)新解決方案，助力實(shí)現(xiàn)更安全、高效、智能的交通出行，為駕駛者和乘車者的生命和財(cái)產(chǎn)安全保駕護(hù)航。