ADAS Solution(FreeScale)

Release time:2017-05-04
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先进驾驶辅助系统(Advanced Driver AssistantSystem),简称ADAS,是利用安装于车上的各式各样的传感器(可侦测光、热、压力等变数), 在第一时间收集车内外的环境数据, 进行静、动态物体的辨识、侦测与追踪等技术上的处理, 从而能够让驾驶者在最快的时间察觉可能发生的危险, 以引起注意和提高安全性的主动安全技术。

近年来ADAS市场增长迅速,原来这类系统局限于高端市场,而现在正在进入中端市场,与此同时,许多低技术应用在入门级乘用车领域更加常见,经过改进的新型传感器技术也在为系统布署创造新的机会与策略。

驾驶辅助系统主要由GPS和CCD相机探测模块、通信模块和控制模块等组成。其中,GPS和CCD相机探测模块通过GPS接收机接收GPS卫星信号,求出该车的经纬度坐标、速度、时间等信息,利用安装在汽车前部和后部的CCD相机,实时观察道路两旁的状况;通信模块可以发送检测到的相关信息并在相互靠近的汽车之间实时地传输行驶信息;控制模块可以在即将出现事故的时候做出主动控制,从而避免事故的发生。

ADAS 采用的传感器主要有摄像头、雷达、激光和超声波等,可以探测光、热、压力或其它用于监测汽车状态的变量, 通常位于车辆的前后保险杠、侧视镜、驾驶杆内部或者挡风玻璃上。早期的ADAS 技术主要以被动式报警为主,当车辆检测到潜在危险时, 会发出警报提醒驾车者注意异常的车辆或道路情况。对于最新的ADAS 技术来说,主动式干预也很常见。

ADAS 通常包括以下系统: 

1、导航系统

2、实时交通系统TMCTraffic Message Channel)

3、电子警察系统ISAIntelligent Speed Adaptation或Intelligent Speed Advice)

4、车联网系统VSAVehicular Communication Systems)

5、车辆检测VDVihicle Detection ):在仅基于视觉的模式下,VD目前要能检测70米远的车辆,并能持续跟踪到100米开外。但在大雾、极端天气及摄像头被阻挡的情况下,VD是不可用的,但能提示用户不可用。

6、自适应巡航控制ACCAdaptive Cruise Control):ACC一般都基于雷达或激光技术。现在可以基于视觉/相机技术。

7、车道偏移报警系统LDWS Lane Departure Warning System):LDW在夜晚、雨雪等状况下(应该是非特别极端天气),检测出各种车道标志和路边。在直路与弯道上都能工作,但在视野很差的条件下,自动关闭,并给出提示。

8、车道保持系统(Lanechange Dssistance)

9、车距检测及警告HMW(Headway Monitoring & Warning )

10、前车防撞预警系统FCWS (Forward Collision Warning System) :车祸的发生,大都是来不及反应,或无告警。而FCW能在碰撞前2-3秒,给出警告,以避免车祸发生。因此,FCW要检测出前方车辆或行人的距离及相对速度。

11、碰撞避免或预碰撞系统(Collision Avoidance System或Precrash System)

12、行人检测PEDPedestrian Detection ):一般的PED要区分出走路的和静止的人,并给出行人的位置和速度,如果行人在车辆行驶路线上,能给出重点提示及碰撞时间。现实中,人有走、跑、带着东西、推车等形态和动作,PED都要能处理这些状况,特别是人群检测,为避免重大事故,PED要给出额外的提醒。检测人行道、行人的动作和姿势,对汽车行驶的安全也有重要意义。

13、夜视系统(Night Vision)

14、自适应灯光控制(Adaptivelight Control)

15、行人保护系统(Pedestrian Protection System)

16、自动泊车系统APAutomatic Parking)

17、交通标志识别TSRTraffic Sign Recognition):TSR能识别路上的交通标志牌如限速标志,包括固定或非固定的LED标志。这些信息还可以与导航地图信息相融合,提供更精确的信息。技术要点主要在于图像处理,及标志结构信息的提取与识别。

18、盲点探测( Blind Spot Detection)

19、驾驶员疲劳探测(Driver Drowsiness Detection)

20、下坡控制系统(Hill Descentcontrol)

21、电动汽车报警(Electric Vehicle Warningsounds)

22、全景影像系统SVMSurround View Monitor ):全景影像系统一般需要四个以上鱼眼摄像头,能看到车辆四周的所有状况。技术上需要对摄像头进行标定,对图像进行配准、拼接,车辆自身的虚拟实现,模拟车辆状态等。

23、远光自动控制IHCIntelligent Headlight Control ):IHC要考虑两种情况,迎面开来的车与前方同向行驶的车。对于迎面开来的车,在一定距离时,如800-1000米,识别出其前向大灯,就将远光灯改为近光灯,而等交会过后,恢复远光灯。对于前方同向行驶的车,可以识别其尾灯,在接近一定距离时,将远光灯改为近光灯,同理,也可以由近光灯改为远光灯。

24、增强现实导航AR NAVIAugmented Reality Navigation) :AR NAVI就是将普通导航仪与摄像头结合,AR NAVI 不仅用前向摄像头将车前的路况录下来,而且据导航地图的信息,在视频上划出虚拟线路箭头,显示导航相关信息。若AR NAVI与PED, VD, LDW等应用结合,其功能会得到进一步增强。

每个系统主要包含三个程序:第一,是信息的搜集,不同的系统需藉由不同类型的车用传感器,包含毫米波雷达、超音波雷达、红外线雷达、雷射雷达、影像传感器及车轮速传感器等来收集车辆的工作状态及其参数变化情形,并将不断变化的机械运动变成电参数(电压、电阻及电流);第二是行车计算机(ECU),功能在将传感器所收集到的信息进行分析处理,然后再向控制的装置输出控制讯号;第三则是执行,依据ECU输出的讯号,让汽车完成指定动作。

目前,各大汽车厂商都有相关的部门来研发相关的产品,也有专门为汽车厂商提供ADAS技术或模块的公司。如飞思卡尔ADAS是这个领域的佼佼者。

飞思卡尔ADAS解决方案 

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。如采用CogniVue 的 APEX IP 技术的SCP2200 系列,SCP2200 解决方案通过集成高密度内存将物料成本降至最低,并使摄像机微型化。该系列产品的并行图像处理架构能够同时处理图像数据。

 

对未来ADAS及信息娱乐系统,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。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。

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。

制造商 型号 类别
NXP MCIMX6Q6AVT08AC MCU
NXP MCIMX6G2CVK05AA MCU
NXP MCIMX6U1AVM08AC MCU
NXP MCIMX6QP6AVT1AA MCU
NXP MPC5604EKIT CMOS Image
TI TPS659122YFFT PMIC
NXP MC32PF3000A0EP PMIC
Maxim Integrated MAX17480GTL+ PMIC
Active-Semi ACT8865QI305-T PMIC
Phoenix 2891001 Ethernet Switch
B&B Electronics ESW105 Ethernet Switch

 

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