【导读】高级驾驶员辅助系统(ADAS)一直是宝马、奔驰等高档汽车的标配,随着平台和解决方案成本的下降,ADAS已渗入至中档和入门级汽车中。国内外半导体厂商都在竞相研发ADAS方案,在此新兴市场分一杯羹。现在我们一起对比分享飞思卡尔、瑞萨、NXP、Fujitsu、ADI的ADAS方案,看看有哪些亮点!
飞思卡尔全景泊车方案与ADAS产品
飞思卡尔主要专注于前视(车道偏离和跟踪,盲点检测),后视(智能泊车和测距),环视(泊车)的ADAS 应用 。飞思卡尔为未来的ADAS系统设计了很多微控制器产品。
飞思卡尔和OminiVision, 博通推出全球首个基于以太网的环视泊车系统。Freescale的Qorivva MPC5604E 32位MCU, 基于Power Architecture技术,管理视频传送和摄像机控制,可将所需通信带宽降至不到100 Mbps ,汽车通常需要4或5条低压差分信号电缆来传输视频数据,每条电缆的价格约合10美元。
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图1 多摄像头全景泊车方案
多摄像头全景泊车方案视频演示
ADAS因为信息量和高分辨率等要求,需要更高带宽的总线来解决问题,以太网是最好的解决方案。MPC5604E MCU和i.MX6 系列多媒体处理器提供了很好的基于以太网的环视解决方案。MPC5604E可以把摄像头的数据通过以太网传给中央处理器i.MX6。i.MX6系列包括基 于ARM Cortex-A9架构的单核、双核和四核家族,并结合了强大的生态系统,是基于单个硬件设计而开发终端设备组合的理想平台。它 具有非常强大的处理图像的能力,能快速提控当前信息。
相较竞争对手所推出的ADAS产品,飞思卡尔的专用影像处理器内建一颗功能强大的32位元MCU,该MCU结合影像处理IC、马达控制器、Sigma Sensor、乙太网路芯片等,现为业界整合度最高的ADAS影像处理器,可为ADAS系统整合厂商节省15%成本,以及15%印刷电路板(PCB)空间,并由于单芯片的故障率较多芯片为低,亦有助于提升汽车系统的可靠度和安全性。
瑞萨电子三大ADAS方案
ADI 低、中、高档 视觉ADAS解决方案
NXP 360°全景泊车辅助解决方案
Fujitsu:三维360°辅助驾驶系统效果的方案
瑞萨电子三大ADAS方案
俯视监控提供了汽车周围360度的视景,利用图像识别技术是其正逐步发展成为环绕检测系统。SH7766是一款图像识别SoC,搭载了SH-4A内核、失真校正引擎、图形、图像识别引擎以及其他环绕检测系统所需的硬件引擎。
单芯片实现汽车俯视系统,图像识别SoC SH7766
实现高性能3D图形引擎,支持逼真的3D图像 IMP-X2图像识别引擎 六个视频输入通道,包括了四个集成NTSC ADC的通道,从而降低了系统成本。
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图2 环绕检测系统/后方监视器系统框图
在车辆行驶过程中,这些系统使用摄像头或毫米波雷达探测白线、行人以及障碍物,从而为驾驶人员提供驾车辅助。瑞萨电子提供两套高级驾驶辅助系统(ADAS)产品及解决方案,配备有大容量RAM的高性能RISC SH745x系列微控制器,以及配备有片上图像识别引擎的 SH776x图像识别SoC。
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图3 前方检测系统/视觉系统框图
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图4 前方检测系统/毫米波雷达系统框图
雷达及摄像头传感器中所获取的信息与车辆加速、制动及处理系统相结合,从而事先避免或降低事故发生的可能性。这些得益于高速运行性能及多种ROM尺寸,瑞萨电子的ADAS微控制器能够支持从高端到低端的各种车型。
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图5 传感器融合/ADAS控制ECU系统框图
ADI 低、中、高档 视觉ADAS解决方案
ADAS技术目前基本应用在高端车型中,主因是总体成本高,就ADI的高、中、低端汽车ADAS方案针对某一项或几项技术进行实现,并把成本降到2美元、 十几美元,对整车厂商及消费者无疑是一大好消息,也为加速ADAS普及贡献了一份力量。
它是基于VGA或HD分辨率的前视摄像头辅助驾驶的低、中、高端参考方案,基于Blackfin系列处理器,集成的视觉预处理器能够显著减轻处理器的负 担,从而降低对处理器的性能要求。
ADI Blackfin视觉驾驶辅助系统(ADAS)基于Blackfin系列处理器,其中低端系统基于BF592,实现LDW功能;中端系统基于 BF53x/BF54x/BF561,实现LDW/HBLB/TSR等功能;高端系统基于BF60x,实LDW/HBLB/TSR/FCW/PD等功能。 集成的视觉预处理器能够显著减轻处理器的负担,从而降低对处理器的性能要求。
不同档次的ADAS,促进ADAS普及
•BF592的低端方案,实现LDW功能,成本仅2美元
•BF53x/54x/561的中端方案,实现LDW/HBLB/TSR等功能,成本十几美元
•高端系统基于BF60x,实LDW/HBLB/TSR/FCW/PD等功能,该成本未透露
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图6 ADI 低、中、高档 视觉ADAS解决方案
NXP 360°全景泊车辅助解决方案
在车身前、后、左、右四个方向均安装广角摄像头,并将四个广角摄像头同一时刻采集到的多路视频影像畸变矫正后进行鸟瞰变换(透视变换),然后进行图像拼接,合成一幅车身周围的鸟瞰图,最后在中控台的屏幕上显示
方案优势
•高性能,PNX9530主频高达351MHz,每个指令周期可执行8条指令。DDR2数据率达到533MHz/32位,能提供足够内存带宽来处理大量视频数据
• 低成本。能够支持同时4路视频输入,且可以对视频图像进行畸变矫正和鸟瞰变换的处理器成本均远远高于PNX9530
•最多支持8路摄像头输入,具有很高的灵活性和扩展性
•OSD叠加、倒车轨迹叠加、图像分屏显示、反交错等均可通过DSP实现,无需额外专用芯片,最大限度降低系统复杂度和节省整机成本
•支持2路数字液晶屏输出
Fujitsu:三维360°辅助驾驶系统效果的方案
基于MB86R11“Emerald-L”2D/3D图像SoC的全景视频系统支持前后左右四个摄像头进行汽车周边环境的实时全景视频监测,MB86R11采用视频处理算法,由于芯片本身集成了高性能的图形处理和中央处理器、存储器控制器,通过硬件的方式实现实时的四路视频信息处理,避免了一般视频处理芯片进行大量实时视频信息处理时的性能瓶颈。
MB86R11产品特性:
1.四个内置视频捕捉功能:同时处理各种不同的视频图像
2.三个输出显示功能和高速2D/3D渲染功能:支持多达五个显示输出
3.内置图像强化电路
飞思卡尔全景 泊车方案与ADAS产品
瑞萨电子三大ADAS方案