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ADAS（Advanced Driver Assistance System），即高級駕駛員輔助系統，是一種在車輛行駛過程中全程幫助駕駛員的主動安全輔助系統。ADAS系統設計為提高車輛安全，更廣泛的應用為提高道路交通安全。ADAS系統采用攝像頭、雷達等多種傳感器來收集車輛及車輛周圍環境的物理數據。收集相關數據后，ADAS系統將采用目標檢測、識別與跟蹤等處理技術來評估危險性。ADAS系統方案并不是要控制車輛，而是向駕駛員提供車輛運行狀況以及車輛周圍環境等相關信息，提醒駕駛員注意潛在危險，從而提高行車安全性。
?高級駕駛輔助系統能夠增加駕駛的舒適性和安全性
系統：車道偏離報警
傳感器：攝像機
當車輛離開其車道，或者接近道路邊緣時，LDW系統發出聲音報警或者動作報警（通過輕微的振動方向盤或者座椅來實現）。當車輛速度超過一定閾值（例如，大于55英里），車輛沒有打開轉向信號燈時，這些系統會開始發揮作用。當車輛行駛，其相對于車道標志線的位置表明車輛有可能偏離車道時，需要通過攝像機系統來觀察車道標志。雖然對于所有車輛制造商而言這些應用需求是相似的，但是每一廠商都采用了不同的方法，使用一臺前視攝像機，一臺后視攝像機，或者雙路/ 立體前視攝像機。出于這一原因，很難采用一種硬件體系結構來滿足各種不同類型的攝像機要求。需要采用靈活的硬件體系結構來提供不同的實現選擇。
系統：自適應巡航控制
傳感器：雷達
過去十年中，豪華汽車采用了ACC技術，這一技術目前也在更廣泛的市場上得到了應用。傳統的巡航控制技術設計用于保持車輛以恒定的車速行駛，與此不同，ACC技術使車速與交通狀況相適應，如果與前車距離太近，則會降速，在路況允許時，會加速到上限。這些系統通過使用安裝在車輛前部的雷達來實現。但是，由于雷達系統不能識別某一目標的大小和形狀，而且其視場也相對較窄，因此，應用時要結合攝像機。難點在于，目前所使用的攝像機和雷達傳感器還沒有標準配置。因此，還是需要靈活的硬件平臺。
系統：交通標志識別
傳感器：攝像機
正如其名稱所示，交通標志識別（TSR）功能使用前向攝像機結合模式識別軟件，可以識別常見的交通標志（限速、停車、掉頭等）。這一功能會提醒駕駛員注意前面的交通標志，以便駕駛員遵守這些標志。TSR功能降低了駕駛員不遵守停車標志等交通法規的可能，避免了違法左轉或者無意的其他交通違法行為，從而提高了安全性。這些系統需要靈活的軟件平臺來增強探測算法，根據不同地區的交通標志來進行調整。
系統：夜視
傳感器：IR或者熱成像攝像機
夜視（NV）系統幫助駕駛員在很暗的條件下識別物體。這些物體一般超出了車輛大燈的視場范圍，因此，NV系統針對在前方道路上行駛的車輛提前發出報警，幫助駕駛員避免撞車事件的發生。
NV系統使用各種攝像機傳感器和顯示器，具體與生產商有關，但一般都屬于兩種基本類型：主動式和被動式。
●主動系統，也稱為近IR系統，帶電耦合器件（CCD）攝像機和IR燈源相結合，在顯示器上呈現黑白圖像。這些系統的分辨率很高，圖像質量也非常好。其典型的可視范圍是150米。這些系統能夠看清楚攝像機視場范圍內的所有物體（包括沒有熱輻射的物體），但是，在雨雪環境下，效率要大打折扣。
●被動系統不使用外部光源，而是依靠熱成像攝像機，利用物體自然熱輻射來采集圖像。這些系統不會受到對面來車大燈的影響，也不會受到惡劣天氣狀況的影響，其探測范圍達到300米至1000米。這些系統的缺點在于圖像是顆粒狀的，功能受限于較溫暖的氣候狀況。而且，被動式系統只能探測有熱輻射的物體。被動式系統結合視頻分析技術，可以清楚的顯示車輛前方道路上的物體，例如，行人等。
在NV系統中，有多種體系結構選擇，每一種方法都有其優缺點。為提高競爭力，汽車生產商應支持多種攝像機傳感器，在通用、靈活的硬件平臺上實現這些傳感器。
系統：自適應遠光控制
傳感器：攝像機
自適應遠光控制（AHBC）是一種智能大燈控制系統，使用了攝像機來探測交通狀況（對面來車以及同向交通狀況），根據這些狀況，調亮或者調暗遠光燈。 AHBC系統支持駕駛員盡可能在最大照亮距離上使用遠光，而不必在其他車輛出現時手動調暗大燈，不會分散駕駛員注意力，從而提高了車輛的安全性。在某些系統中，甚至可以分別控制大燈，調暗一個大燈，而同時另一個大燈正常點亮。AHBC與LDW和TSR等前視攝像機系統是相輔相成的。這些系統不需要高分辨率攝像機，某一款車輛如果已經在ADAS應用中采用了前視攝像機，那么這一特性的性價比會非常高。
系統：行人/障礙物/車輛探測（PD）
傳感器：攝像機、雷達、IR
行人（以及障礙物和車輛）探測（PD）系統完全依靠攝像機傳感器來深入感知周圍環境，例如，采用一臺攝像機，或者在更復雜的系統中采用立體攝像機。“類別變量”（衣著、燈光、大小和距離）的差異會很大，背景復雜而且不斷變化，以及傳感器置于移動平臺（車輛）上等因素，導致很難確定移動中行人的視覺特征，因此，采用IR傳感器能夠增強PD系統。雷達也可以增強車輛探測系統，它提供很好的距離測量功能，在惡劣的天氣條件下，性能表現出眾，能夠測量車輛的行駛速度。這一復雜的系統需要使用同時來自多個傳感器的數據。（后面會詳細討論這一被稱為傳感器融合的過程。）
系統：駕駛員困倦報警
傳感器：車內IR攝像機
困倦報警系統監視駕駛員的面部，測量其頭部位置、眼睛（張開/閉上）以及其他類似的報警指示。如果確定駕駛員有進入睡眠的跡象，或者看起來意識不清，該系統會發出報警。有些系統還監視心率和呼吸。設想但是還沒有實現的功能包括使車輛靠近路邊行駛，最終靠邊停下來。
需求：靈活的高性能技術平臺
雖然很難詳細預測這些功能的未來發展，以后會應用到什么程度，但是，從技術角度看，有幾點是明確的：
●沒有一種單一的體系結構能夠滿足新出現的各類應用需求。
●需要采用靈活的平臺適應市場發展趨勢，實現最新的功能，同時滿足成本、規劃和性能目標。
●要滿足ADAS應用的高性能需求，應在軟件和硬件上達到均衡。
●系統使用多個不同類型的傳感器來完成安全相關任務，這類系統今后的發展會比較強勁。
信號融合
需要特別注意的是，大部分ADAS應用需要對來自多個傳感器的多路信號進行處理和分析，包括，視頻攝像機、雷達、紅外傳感器，以及今后可能出現的激光等其他傳感器信號。例如，危險探測不僅僅需要對來自多個攝像機的數據流進行集成和分析，而且，如果要用在全天候各種天氣條件下，還必須采用雷達數據。傳感器融合這一術語用于描述ADAS應用中不同信號的集成。
處理信號融合這一難題的一種算法解決方案是Kalman濾波，它集合了很多種算法。這是說明ADAS任務有多復雜的一個很好的例子。例如，Kalman濾波能夠集成視頻和雷達輸入信號，使用這些數據來生成當前環境的快照。然后，它在這些快照上應用名為“航位推測”的過程，根據物理條件，計算周圍環境“可能”會出現什么狀況。例如，它估算周圍車輛的新位置，確定路邊的樹木沒有移動等。然后，Kalman濾波功能對比這兩類快照，在可信度基礎上，估算出應采取哪些措施。例如，如果汽車使用了ACC，車頭距離太近，那么，可以減速，或者剎車。
??? ADAS應用曾涉及到很多發展方向，并不能明確哪一方向最終會推動市場發展。近年來不少名廠廠紛紛推出其解決方案，下面我們將通過這些設計方案來認識一下ADAS技術和應用趨勢。
全面解析高級駕駛輔助系統ADAS
司機、車輛和系統相互之間的影響是目前高級駕駛輔助系統（ADAS）面臨的挑戰。西門子Siemens VDO汽車公司通過應用pro.pilot駕駛導向系統來迎接這一挑戰。
司機在駕駛過程中會面臨非常復雜的交通狀況。首先，司機需要對汽車進行動力控制。其次，他們還要保持對汽車四周環境的關注。第三，司機還要規定從出發點 到目的地的導航線路。除此之外，司機還可能會同時使用車載信息娛樂系統或者與乘客聊天。輔助駕駛系統能幫助司機監測和處理穩定性、控制和導航三個層面（如 圖2 所示）的信息，這將能有效減少司機的工作負擔，并且進步了操控的方便性和駕駛的安全性。防抱死制動系統和汽車穩定控制系統已經能夠完成汽車穩定性層面上的 任務。導航系統能夠滿足導航層面的需要，而且應用越來越廣泛。在汽車的直接環境中，司機需要引導車輛保持在車道內行駛。例如，司機需要監測其他車道的情 況，又如行人、車輛和騎自行車的人，同時還要留意交通訊號和車道標志線，并做出相應的反應。
圖1 高級駕駛輔助系統能夠增加駕駛的舒適性和安全性
高級駕駛輔助系統
目前，司機還是主要依靠自己的感官刺激來進行判定。在過往的幾年中，由于汽車數目的增加，道路的交通情況變得越來越復雜，這使得司機需要具備傳感器、控 制器和制動器那樣的能力。高級駕駛輔助系統利用多種傳感技術來感應四周的環境，并智能地匯集了全球以及內部數據，系統能夠有效增加汽車駕駛的舒適性和安全 性，實現了對司機駕駛控制的支持。這將能明顯減少交通事故的數目，這正是象美國高速公路安全協會（NHTSA）和歐盟這樣的美國和國際協會所希看看到的。
圖2 數據支持和信息輔助系統
pro.pilot網絡
為了從高級駕駛輔助系統中獲得最大的利益，并且實現“零事故”的目標，西門子VDO汽車公司開發的pro.pilot是以司機為中心的。除了增加安全性 和舒適性以外，pro.pilot還能為司機提供更多的方向選擇和目前整體的交通狀況，使司機選擇更經濟的駕駛方案。這樣，pro.pilot能夠在緊急 情況下幫助司機，但確又不會減少駕駛樂趣。但是司機仍然要對汽車負所有的責任。環境感應和傳感器技術的性能只是高級輔助駕駛系統成功的一方面。除了象傳感 器和制動器這樣的電子機械部件，pro.pilot還包括車輛一體化、應用程序和驅動接口，如圖3所示。
圖3 pro.pilot的組成
車輛一體化包括機械和電子兩方面因素，比如像傳感器和制動器需要集成到汽車的結構和電子體系中往。由于傳感器一般被安裝在車輛表面四周，所以在設計和封 裝上有很多限制。驅動反饋顯示屏的設計和安裝位置受到整個汽車內飾設計的影響。增加元件和控制器會影響汽車整體的電子體系，比如ECU的數目、內部的連 接、總線的帶寬、延遲時間等。
應用程序包括運算法則和軟件，可以處理和分析傳感器獲得的數據，以獲得汽車四周環境的示意圖并對交通狀況 進行分類。通過對目標物體的探測，司機可以及時地獲得通知或警示，終極對汽車的動力性進行干預。人機界面（HMI）可以包括視覺、聽覺或者觸覺反饋。司機 與系統之間的交流會影響整個系統的性能，包括對司機和車輛的影響，因此決定了高級輔助駕駛系統能否減少事故的發生。
考慮到上述所有的因素，才有可能具體說明輔助駕駛系統的概念，并采用恰當的方案和元件來實現完美的高性能系統。
ADAS的傳感器
高級輔助駕駛系統基于不同的傳感器技術，如圖4所示。77GHz的雷達傳感器目前已經在高端奢華轎車上的主動式巡航控制系統（ACC）上應用多年了。該 系統的傳感器可以丈量前方車輛的速度以及兩車之間的間隔，同時可以監測自身車輛的速度和間隔。目前已經在中級轎車和經濟型轎車市場上開始應用的機載激光雷 達（Lidar）傳感器是遠程傳感器中比較經濟的選擇。相比于雷達，這種傳感器發射激光脈沖，并能檢測從其他物體反射回來的光線。與其他物體之間的間隔可 以通過信號延遲的時間來進行計算。
圖4 重要的傳感器
短程雷達傳感器的工作頻率是24GHz，用于監測車輛四周的物體。這種傳感器一般安裝在車輛的側面，其信息用于盲點檢測（BSD）和并線輔助（LCA） 功能，比如在盲點中出現物體或者鄰近車道車輛進進盲點時，會向司機提出預警。下一步，其信息能夠與導航系統相結合，更好地實現車輛引導。安裝在車輛前方或 后方的24GHz雷達傳感器可以用于預防碰撞發生。
視頻傳感器能夠監測圖像信息，比如側面物體的大小和外形。視頻傳感器能夠監測其他的道路使用者、交通訊號和路標等情況。傳感器發出的信息能夠實現車道偏離警告和交通訊號識別功能。
其他基礎設施如交通訊號、轉彎或山坡等信息可以通過輿圖來獲得。超聲波傳感器用于低速情況，比如停車，同時不需要高探測范圍。而且內部數據可以收集起來提供給其他車輛。通過車對車通訊進行數據傳遞，來監測車流密度。
另外，通過不同傳感器獲得的數據可以相互融合，用于增加系統功能或增強現有的功能。比如，雷達、攝像機和機載激光雷達與導航數據的融合對改善車輛性能十 分重要。通過將從攝像機和輿圖的信息進行結合，就能進步交通訊號識別系統的識別率。探測到的交通訊號再與eHorizon的數據進行對 比，eHorizon能夠通過提供基于導航數據的道路基礎設施具體信息來支持ADAS的功能。計算置信水平就能決定向司機顯示哪種交通訊號。融合這些傳感 器還能獲得一種新的功能，即Sensitive Guidance，這是融合了雷達或攝像機系統的導航系統。導航系統的輸出與交通情況、雷達或攝像機傳感器相適應，比如監測盲點中或其他車道中的車輛。
圖5 主動和被動安全：未來的發展趨勢
無論是正常駕駛或在危險環境中駕駛，目前市場上多數駕駛輔助系統都是通過提供附加信息來幫助司機的，如圖5所示。在上述兩種情況中，系統都能夠幫助減少碰撞事故的發生。高級駕駛輔助系統未來有兩種發展趨勢：
趨勢1：從預警系統到干預系統都發生了一些變化。ADAS目前主要職責是在危急情況下提醒司機，比如盲點檢測系統。系統未來將會向干預系統發展，即在限定的情況下對汽車進行控制。比如攝像系統將會從車道偏離預警系統向車道控制系統發展。
趨勢2：將主動安全與被動安全系統結合起來。目前，碰撞中的被動安全系統與主動安全ADAS是相互獨立的，比如安全氣囊和預縮式安全帶。它們之間沒有相 互的聯系，比如在機載激光雷達、雷達或視頻傳感器監測到不可避免的碰撞時就讓安全氣囊做好預備。目前機載激光雷達傳感器用于主動式巡航控制系統，能夠在正 常駕駛狀態下為司機提供支持。未來，這些傳感器將會與短程雷達（24GHz）和攝像機相結合，以便為安全氣囊和預縮式安全帶提供相應的預備信息。
完整的預防碰撞系統
這些發展趨勢將會使預防碰撞系統更加完整，系統通過利用多種傳感器技術監控車輛四周的環境，能夠預先檢測到不可避免的碰撞事故。在預防碰撞情況下，系統 會干預車輛的動態性能（如制動）并預先觸發被動安全系統。這種發展趨勢意味著，車輛中的制動器、控制器和傳感器的一體化。開發和實現這種ADAS系統還需 要考慮到下列因素：協同、融合、結構和系統。
假如一個傳感器只能實現一個功能，那就難以獲得本錢更為優化的解決方案。比如攝像性能夠提 供復合功能的數據，如監測路標、交通訊號和其他道路的使用者等。協同功能答應系統通過增加部分軟件來方便地實現功能的增加。假如復合傳感器應用到一輛汽車 上，這些傳感器提供的數據就能夠進行相互融合。這將使針對目標的信息更加豐富，使得探測的結果更加可信。在預防碰撞系統中，這種探測可靠性的增加使得系統 干預和預警更加輕易和有效。在車輛中使用復合傳感器對車輛的結構產生了重大的影響，比如增加了電子控制單元ECU性能。因此，車輛應被視為一個完整的系 統，是相互影響的各種元件的集合。
為了實現這些發展趨勢，西門子VDO汽車公司參與了很多國際和國內的合作項目。目的是通過組合完整系統的方法來保證交通安全。安全系統將支持司機在各種交通情況中駕駛，從正常駕駛到潛伏的不可避免的碰撞。安全系統包括交通情況分類、風險評估和行動觀念。
總結
在過往的幾年中，高級輔助駕駛系統的市場已經開始蓬勃發展。目前，以舒適性為導向的系統（如ACC）主要應用在中級或豪華轎車上。未來，這些系統將會被涵蓋到安全系統當中，并且在經濟型轎車中得以應用。
但是，高級輔助駕駛系統的發展不應該僅僅被視為一個技術題目，其中包括很多與司機之間的影響，以及和車輛結構之間的影響關系。這就使得系統需求的方法是非常復雜和重要的。西門子VDO汽車公司通過pro.pilot網絡將自己視為一個系統集成者，更有效地來迎接挑戰。
ADI 高級駕駛員輔助系統（ADAS）視覺解決方案
應用概述
高級駕駛員輔助系統（ADAS）在未來幾年將出現大幅增長。主要原因之 一是安全意識的增強，以及客戶對駕乘舒適度要求的提高。但是， 最重要的原因是，歐洲新車安全評鑒協會（NCAP）加強了安全要求，這將促使明年ADAS設備安裝率從個位數上升到幾乎100%。因此，可商 業化運行的解決方案無疑已是當務之急。
基于視覺的ADAS可以從多方面大大提高行車安全性。通過安裝后視/前視/側視攝像頭和視覺處理 ECU，可以實現多種功能來幫助駕駛員 提前防范風險。受歡迎的應用包括路線偏差告警（LDW）、遠光近光調整（HB/LB）、交通信號識別（TSR）、停車輔助、后視/環視、防撞等。
方案特點
為了實現這一功耗，ADI公司采用了直接又特別的概念。這一概念基于兩個Blackfin內核，因為已量產的ADAS系統正采用這一架構。然而，那些無 法經濟高效通過軟件模型化的算法已經被用硬件引擎實現，由此產生了高度可配置的視覺處理單元工具箱。ADI公司將其稱作“流水線視覺處理器”（PVP）， 如今已成為全新ADSP-BF60x處理器的一部分。雖然采用了低功耗處理技術，但還需要進一步創新，以解決現代設計中最重要的功耗問題，這種方法是外部 存儲器（DDR2）接口。通過適當分配處理能力，合理利用適量存儲器帶寬，可以實現最低功耗。此外，一些硬件模塊也增強了 Blackfin架構，使其能夠滿足功能安全要求。
系統要求和設計挑戰
? 支持ISO26262要求的功能安全
? 能夠在面向應用的開發環境中使用
? 優化了視覺處理庫
? 有助于設計出一套上市時間短、風險低的總體系統
主信號鏈
1.ADAS攝像頭—智能攝像頭ECU
2.ADAS ECU—攝像頭+ 中央處理ECU
相關參考器件
1.DSP
雙核ADSP-BF606 Blackfin處理器針對各種工業、儀器儀表、醫療及消費電子應用進行了優化，這些應用需要完成復雜的控制和信號處理任務，同時保持極高的數據吞吐量。 具體特性包括高性能增強型基礎設施、大型片內存儲器和功能豐富的外設集，具有擴展連接選項，包括USB 2.0 HS OTG、2個10/100以太網MAC，以及移動存儲器接口（RSI）。此外，ADSP-BF606處理器還具有適合安全至關重要應用的特性，包括內部存 儲器塊中用于存儲器保護、奇偶校驗和ECC保護的CRC，以及故障管理單元。
ADSP-BF606 Blackfin處理器功能框圖
詳細資料：ADSP-BF606 BLACKFIN雙核處理器，適合高性能數字信號處理應用
2. 視頻解碼器
ADV7280/ADV7280-M是功能豐富的單芯片、多格式視頻解碼器。ADV7280/ADV7280-M可自動檢測標準模擬基帶視頻信號，兼容 復合、S視頻和分量視頻形式的NTSC、PAL和SECAM全球標準信號。ADV7280可將模擬視頻信號轉換為4:2：2分量視頻數據流，其與8位 ITU-R BT.656接口標準兼容。ADV7280-M可將模擬視頻信號轉換為兼容移動工業處理器接口（MIPI?） CSI-2（8位YUV）的輸出視頻流。ADV7280/ADV7280-M的模擬視頻輸入端支持單端信號。ADV7280提供4個模擬輸入，而 ADV7280-M提供8個模擬輸入。ADV7280和ADV7280-M支持I2P轉換。ADV7280/ADV7280-M通過雙線式串行雙向端口 （I2C兼容型）進行編程，并且采用1.8 V CMOS工藝制造。該解碼器提供LFCSP封裝選項，非常適合空間受限的便攜式應用。
ADV7280功能框圖
詳細資料：ADV7280 10位、4倍過采樣SDTV視頻解碼器
ADV7125 （ADV?）是一款單芯片、三通道、高速數模轉換器，內置三個高速、8位、帶互補輸出的視頻DAC、一個標準TTL輸入接口以及一個高阻抗、模擬輸出電流 源。它具有三個獨立的8位寬輸入端口。只需一個+5 V/+3.3 V單電源和時鐘便能工作。ADV7125還具有其它視頻控制信號：復合SYNC和BLANK，以及省電模式。
ADV7125 功能框圖
詳細資料：ADV7125： 330MHz、三通道、8位高速視頻DAC
4.RGB-CVBS轉換器
AD725是一款極低成本通用RGB轉NTSC/PAL編碼器，可將紅色、綠色和藍色分量信號轉換為符合NTSC或PAL標準的相應亮度（基帶振幅）和 色度（副載波振幅與相位）信號。同時，這兩路輸出在片內合并以提供復合視頻輸出。所有三路輸出均可供獨立使用，其電壓為驅動75 Ω反向端接電纜所需的標準信號電平的兩倍。
AD725功能框圖
詳細資料：AD725 RGB轉NTSCPAL編碼器
5.視頻放大器
ADA4851-1（單通道）、ADA4851-2（雙通道）和ADA4851-4（四通道）均為低成本、高速、電壓反饋型、軌到軌輸出運算放大器。雖 然這些器件成本較低，但仍能夠提供出色的整體性能和豐富多樣的功能。130 MHz的?3 dB帶寬和高壓擺率使這些放大器非常適合許多通用高速應用。ADA4851系列設計采用+3 V至±5 V電源供電。這些器件具有單電源供電能力，輸入信號可擴展至負供電軌以下200 mV、正供電軌的2.2 V范圍內。放大器的輸出擺幅可達任一供電軌的60 mV范圍內。
ADA4851-1引腳配置
詳細資料：ADA4851-1 低成本、高速、軌到軌輸出運算放大器
6. 溫度傳感器
ADT7311是一款窄體8引腳SOIC封裝高精度數字溫度傳感器。它內置一個帶隙溫度基準源和一個16位ADC，用來監控溫度并進行數字轉換，分辨率 為0.0078°C。默認ADC分辨率設置為13位（0.0625°C）。ADC分辨率為用戶可編程模式，可通過串行接口更改。
ADT7311功能框圖
詳細資料：ADT7311 汽車應用高精度數字SPI溫度傳感器
設計資源
硬件開發板
· BF60x標準評估板和擴展板 · 前視ADAS開發套件 （請聯系ADI銷售部門）
BF60x DSP集成開發環境：CCES
標準軟件模塊
· ADAS視覺分析工具箱（AVAT） · Blackfin圖像處理工具箱（IPTBX）
· 二維圖形工具箱（GFX2D）
視覺ADAS框架和算法參考代碼
· LDW、FCW、TSR、HBA、PD函數
飛思卡爾高級駕駛員輔助系統(ADAS)解決方案
高級駕駛員輔助系統（ADAS）能夠在復雜的車輛操控過程中為駕駛員提供輔助和補充，并在未來最終實現無人駕駛。ADAS提供的功能包括自適應 巡航控制、盲點監測、車道偏離警告、夜視、車道保持輔助和碰撞警告系統，具有自動轉向和制動干預功能。預測式ADAS可部分控制車輛的移動，預防事故發 生。這些自動安全功能為今后的自主駕駛汽車鋪平了道路。從當今的安全輔助車輛，到未來的自主駕駛汽車，飛思卡爾憑借在汽車、MCU、模擬和傳感器，以及數 字網絡產品組合等領域的專業技術，推動全球最具創新性的ADAS解決方案的發展。
高級駕駛員輔助系統應用組成
高級駕駛員輔助系統（ADAS）之基礎型后視攝像頭
后視攝像頭系統可以幫助駕駛員發現車后的物體或人員，以便在確保安全的情況下倒車并順利停車入位。高級系統中部署100萬像素的高動態范圍（HDR）攝 像頭，并通過非屏蔽雙絞線實現高性價比的高速以太網連接和視頻壓縮。其他系統要求包括適當的物理層接口和電源。高度集成的Qorivva MPC5604E 32位MCU采用Power Architecture?技術，能夠處理視頻流化和攝像頭控制，將所需的通信帶寬降低至100 Mbps以下。MPC5604E MCU采用低延遲視頻壓縮和智能帶寬管理來提高圖像質量。MPC5604E MCU支持與以太網AVB兼容的IEEE? 802.1AS精確時間協議（PTP），可實現攝像頭曝光的精確同步。
基礎型后視攝像頭結構框圖
目標應用：帶有緊急剎車的倒車保護、盲點偵測、十字路口管理、行人偵測、環視泊車輔助系統
高級駕駛員輔助系統（ADAS）之智能后視攝像頭
智能后視攝像頭可在本地對視頻內容進行分析，以實現物體與行人偵測。此外，它們還支持全面的本地圖像處理及圖形疊加創建。它們能夠測量物體距離，并觸發 制動干預。這種功能可以幫助駕駛員安全倒車，方便他們停入車位。飛思卡爾解決方案具有高集成度和低功耗的特點，支持開發極小規格的攝像頭模塊。智能后視攝 像頭與簡易型模擬攝像頭使用相同的接口，提供了一種極具吸引力的升級換代途徑。
智能后視攝像頭結構框圖
目標應用：碰撞警告、行人偵測、智能后視攝像頭系統
高級駕駛員輔助系統（ADAS）之前視攝像頭
高級駕駛員輔助系統中的攝像頭系統可以分析視頻內容，以便提供車道偏離警告（LDW）、自動車道保持輔助（LKA）、遠光燈/近光燈控制和交通標志識別 （TSR）。在前視黑白攝像頭中，圖像傳感器會向配備DSP擴展的雙核MCU提供傳入視頻幀，以進行圖像處理。其他系統要求包括提供適當的物理通信接口、 電源、可選的DRAM以及可降低系統成本的嵌入式閃存。
前視攝像頭結構框圖
目標應用：前視攝像頭模塊、大燈輔助（HLA）、車道偏離警告（LDW）、車道保持輔助（LKA）、交通標志識別（TSR）
高級駕駛員輔助系統（ADAS）之環視泊車輔助系統
多攝像頭環視泊車輔助系統可以采集車輛四周的圖像，并以虛擬俯視圖的形式在屏幕上顯示。視角會根據行車軌跡而動態移動，提供車輛四周360度的畫面。
高級系統通常采用LVDS或快速以太網等經濟高效型鏈路，部署4到5個高動態范圍（HDR） 100萬像素攝像頭。可以使用視頻壓縮來減少所需的通信帶寬并降低布線要求（例如，可以使用非屏蔽雙絞線或同軸電纜）。
環視泊車輔助系統框圖
目標應用：盲點偵測、十字路口管理、泊車輔助、環視泊車輔助系統
高級駕駛員輔助系統（ADAS）77 GHz雷達系統
77 GHz雷達系統支持帶有或不帶自動轉向與制動干預功能的自適應巡航控制、防撞保護和碰撞警告系統。在碰撞警告系統中，雷達芯片組可以檢測和跟蹤目標，根據前方交通狀況自動調整車輛的速度并控制與前車的距離，在即將發生碰撞時向駕駛員發出警告并啟動緊急制動干預。
77 GHz雷達系統框圖
目標應用：自適應巡航控制（ACC）、盲點偵測（BSD）、緊急制動、前方碰撞警告（FCW）、間距警報、事故減輕與制動輔助、防撞偵測、后方碰撞保護（RCP）、停止和行駛
飛思卡爾 高級駕駛員輔助系統77 GHz雷達系統參考設計
概述
77 GHz雷達系統支持帶有或不帶自動轉向與制動干預功能的自適應巡航控制、防撞保護和碰撞警告系統。在碰撞警告系統中，雷達芯片組可以檢測和跟蹤目標，根據前方交通狀況自動調整車輛的速度并控制與前車的距離，在即將發生碰撞時向駕駛員發出警告并啟動緊急制動干預。
飛思卡爾的高性能多核Qorivva 32位MCU整合了飛思卡爾77 GHz雷達收發器芯片組，支持長、中、短距離應用，具備領先的性能和集成功能。這種可擴展雷達解決方案支持生成和處理復雜的信號，適合多種安全應用。
77 GHz雷達系統框圖
參考器件
1.微控制器（MCU）：
Qorivva MPC567xK系 列基于Power Architecture?的32位MCU為高級駕駛員輔助系統（ADAS）應用提供極具吸引力的低成本解決方案。該系列增加了芯片的存儲器，提升了運行 速度和性能，能夠支持自適應巡航控制、智能大燈控制、車道偏離警告和盲點探測等應用。Qorivva MPC567xK微控制器是SafeAssure功能安全解決方案。
Qorivva MPC567xK結構框圖
詳細資料：MPC567xK 面向ADAS應用的Qorivva 32位MCU
Qorivva MPC5561 MCU 基于Power Architecture?技術，專為高級駕駛員輔助應用而設計，完美地實現了高性能計算和信號處理能力的結合。它采用FlexRayTM網絡控制器和飛 思卡爾的高能效e200內核，專門針對高級汽車安全應用而增強了性能Qorivva MPC5561既能幫助您控制成本，又能設計日益復雜的應用。軟件和引腳兼容性允許重復使用原有的軟件和硬件架構，從而保護對應用代碼和開發工具的投資。
Qorivva MPC5561結構框圖
詳細資料：MPC5561 面向高級駕駛員輔助應用的Qorivva 32位MCU
2.電源與CAN接口：
MC33905是 第二代系統基礎芯片系列中的一款器件。它 集成了多種功能和增強型模塊設計。作為一個高級電源管理單元，此器件適用于MCU和附加集成電路，例如傳感器和CAN收發器。它有一個內設增強型高速 CAN接口（ISO11898-2和-5），具有局部和總線故障診斷、保護功能以及故障安全操作模式。SBC可包含0、1或2個LIN2.1接口與LIN 輸出引腳開關連接。它包含兩個或者3個喚醒輸入引腳，可配置為輸出驅動器以實現靈活性。
MC33905結構框圖
詳細資料：MC33905 帶高速CAN和LIN的第二代系統基礎芯片
3.RADAR前端：
MR2001是飛思卡爾的一款高性能77 GHz雷達收發器芯片組，可擴展為多通道運行，使單個雷達平臺具有電子波束操控功能和更寬的探測區域，可實現汽車安全系統、通信基礎設施和工業控制系統的長距離、中距離和短距離雷達應用。
MR2001雷達芯片組可支持多個并行有效Tx通道的快速調制，在較寬的探測區域內實現卓越的空間分辨率和檢測精度。它在開環VCO雷達系統架構內支持各種線性調頻，并且功耗極低。集成式BB濾波器和VGA可節省總體物料成本。
MPC577xK MCU系列采用MR2001 77 GHz封裝雷達前端芯片組，為如自適應巡航控制、緊急制動系統、車道偏離警告和盲點檢測等ADAS應用提供了一個完整的系統級雷達解決方案。
MR2001采用高級封裝技術，可確保用戶PCB具有最高性能和極小的信號衰減。
MR2001簡化應用簡化圖
世強高級汽車環視輔助駕駛系統（ADAS）方案
自Google無人駕駛技術被世人熟知后，與此相關的汽車輔助駕駛系統ADAS技術成為了眾人關注的焦點。世強高級汽車環視輔助駕駛系統 （ADAS）方案，基于SH7766圖形處理器，此方案可以適用于汽車安全系統，如車道偏離警告系統（LDW）等典型的ADAS應用。
方案簡介：
基于SH7766，世強聯合第三方設計公司開發出了一套高級汽車環視輔助駕駛系統方案（如下圖所示），堪稱分銷界首創！這套環視ADAS系統方案具有強 大的圖像處理能力，能實現超清晰圖像和高品質色彩還原；完美的畫面明暗表現，來自高動態范圍的自動調整；且只有極低的CPU占有率和功耗。此方案可以適用 于汽車安全系統，如車道偏離警告系統（LDW）、車道保持輔助系統（LKAS）等典型的ADAS應用。
圖：世強聯合第三方推出的高級汽車環視輔助駕駛系統方案框圖和Demo
本環視ADAS系統方案可提供兩種標定模式-全自動標定模式和精準標定模式：
1. 全自動標定模式是強大、可靠的，并不需要相機安裝角度的苛刻要求；適應大規模生產
2. 在光照條件很差，或惡劣環境條件下，可以采用半自動精準校定工具，提供最好的標定結果。另外，該系統方案支持超級虛擬相機模式，可以生成在任意視角下的虛擬視圖，且可任意使用虛擬相機參數，焦點，生成視圖，魚眼和針眼相機都適合。
世強環視ADAS方案的其他特點還包括：
1. 支持基于環視原理的車道偏離駕駛預警模式：基于環視的車道偏離技術打開了新的領域，擴展了環視駕駛輔助系統的應用；
2. 俯視圖的可見區域大小一鍵更改 ;
3. 俯視圖完美拼接和分割效果；
4. 多種模塊的備選（包括：3D效果的環視界面；DVR ;基于3G的視頻查看和信息管理；語音倒車指南等）。
表1：高級汽車環視輔助駕駛系統方案的關鍵元器件推薦
關于SH7766
SH7766如下幾大圖像處理優勢特別引人注目：
1. 周邊物體檢測 （支持4路攝像頭）
SH7766 SoC配備六個視頻輸入通道。其中，四個通道采用NTSC模數轉換器（ADC）。這表示單芯片上即可提供NTSC攝像系統的必要功能。另外，還可以利用六 個視頻輸入通道實現多個應用，使用在一枚芯片上提供的各項功能。例如在正常行駛時可利用數字雙通道輸入，在十字路口和停車時則切換成NTSC四通道輸入。
2. 高性能圖像識別引擎
SH7766 SoC配備IMP-X2新一代圖像識別引擎。IMP-X2在與瑞薩現有圖像處理引擎（IMP）保持數據庫兼容性的同時，將處理性能提高至約四倍以上，應此 使其能并行執行多個處理任務，例如跟蹤車道、標志和標線、行人及車輛等。此外它還新增了多項功能，例如全景圖像生成，該功能廣泛使用了通過行人、車輛等判 斷處理的圖像識別算法。通過IMP-X2與進行處理判斷的同一芯片上的CPU之間的協作，在保持低功耗的同時實現了先進的圖像識別性能。
3. 集成DRC， 支持亮度糾正和補償
依托動態范圍控制（DRC ，Dynamic Range Control）功能，即使是處理向陽處和背陰處這種亮度大不相同的多個視頻圖像，還能調整復合視頻亮度，補償過亮和過暗，以便駕駛員更清晰地看清圖像顯示。
4. 內置扭曲校正硬件 IMR
圖像渲染器（IMR， Image Render Engine）視點轉換引擎可實時制作出因視頻輸入或場景而異的視點俯視圖像，利用三角網格校正失真的模式、自動生成矩形網格內的頂點數據，對圖像進行失真校正，旋轉，縮小或放大。
更多方案：
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工商網監
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