高级驾驶辅助系统ADAS核心设计攻略资料下载.pdf

1、/一周回顾一周回顾系列白皮书之 4高级驾驶员辅助系统（高级驾驶员辅助系统（ADAS）设计）设计简介简介车用视觉控制系统处理来自数码摄像机、激光器、雷达和其它感应器等来源的数据信息，以便执行诸如路线起程提示、瞌睡感应或停车辅助之类的任务。处理过的信息会显示在显示屏上或通过声音警告信号广播出来。设计框图：电源管理：电源与 12V 或 24V 的网板相连接，上/下调节电压以适用于 DSP、uC、存储器和 IC 及其它功能，例如步进电机、通信接口、显示偏差和背景。当尝试小型、低成本且高效的设计时，由于需要多个不同的电源轨，因此电源设计就成了一项关键任务。具有低静态电 流的线性稳压器有助于在待机操作模式

2、（关闭点火）过程中减少电池漏电流，是与电池直连的器件的负载突降电压容限，需要低压降并追踪低电池曲轴操作。除了提供增强的转换效率，开关电源还为 EMI 改进提供了开关 FET 的转换率控制、跳频、用于衰减峰值光谱能量的扩频或三角测量法、低 Iq、用于电源定 序和浪涌电流限制的软启动、用于多个 SMPS 稳压器以减少输入纹波电流并降低输入电容的相控开关、用于较小组件的较高开关频率（L 和 C 的）和用于欠压指示 的SVS 功能TITIEverything For Engineershttp:/一周回顾一周回顾系列白皮书之 5通信接口允许汽车独立电子模块、信息娱乐系统的远程子模块以及 USB 存储器

3、或视频源等外部器件相互间的数据交换。高速 CAN（速率高达 1Mbps，ISO119898）是一款双线容错差动总线。它具有宽输入共模范围和差动信号技术，充当互连车内各个电子模块的主要汽车总线类型。LIN 支 持低速（高达 20kbps）单总线有线网络，主要用于与信息娱乐系统的远程子功能进行通信。LVDS 接口用于通过高速串行连接将大量数据传输至视频屏幕或 视频源（数码摄像机芯片）。显示：某些车用视觉系统具有显示支持功能，例如停车辅助。根据显示类型的不同，用于显示偏差的电源解决方案需要放置在 LED 或 CCVF 驱动器顶部以进行背光控制。视频信息可以直接从 uC 中或通过 LVDS接口发送，具

4、体取决于显示内容的大小。微处理器：通用 uC 处理系统控制功能以及与其它车内模块的通信。核心数字功能是 DSP，它负责处理来自数字输入 源（例如 CCD 摄象机）的数据。可能需要简单的屏幕驱动到复杂的数字算法（例如模式识别），具体取决于所需的性能。MCU 还需要足够高的性能速度才能实时 地为步进电机提供服务。/一周回顾一周回顾系列白皮书之 6TIDA-00151 用于停车辅助或盲点检测系统的汽车类超声波传感器接口用于停车辅助或盲点检测系统的汽车类超声波传感器接口Everything For Engineershttp:/一周回顾一周回顾系列白皮书之 7Everything For Engine

5、ershttp:/一周回顾一周回顾系列白皮书之 8Everything For Engineershttp:/一周回顾一周回顾系列白皮书之 9Everything For Engineershttp:/一周回顾一周回顾系列白皮书之 10TIDA-00162TIDA-00162 用于汽车应用的环视解决方案用于汽车应用的环视解决方案Everything For Engineershttp:/一周回顾一周回顾系列白皮书之 11高级驾驶员辅助系统高级驾驶员辅助系统（ADAS）解决方案解决方案高级驾驶员辅助系统（ADAS）能够在复杂的车辆操控过程中为驾驶员提供辅助和补充，并在未来最终实现无人驾驶。ADA

6、S 提供的功能包括自适应巡 航控制、盲点监测、车道偏离警告、夜视、车道保持辅助和碰撞警告系统，具有自动转向和制动干预功能。预测式 ADAS 可部分控制车辆的移动，预防事故发生。这些自动安全功能为今后的自主驾驶汽车铺平了道路。从当今的安全辅助车辆，到未来的自主驾驶汽车，飞思卡尔凭借在汽车、MCU、模拟和传感器，以及数字网 络产品组合等领域的专业技术，推动全球最具创新性的 ADAS 解决方案的发展。高级驾驶员辅助系统应用组成高级驾驶员辅助系统应用组成高级驾驶员辅助系统（高级驾驶员辅助系统（ADAS）之基础型后视摄像头）之基础型后视摄像头后视摄像头系统可以帮助驾驶员发现车后的物体或人员，以便在确保安

7、全的情况下倒车并顺利停车入位。高级系统中部署 100 万像素的高动态范围（HDR）摄像头，并通过非屏蔽双绞线实现高性价比的高速以太网连接和视频压缩。其他系统要求包括适当的物理层接口和电源。高度集成的 Qorivva MPC5604E 32 位 MCU 采用 Power Architecture技术，能够处理视频流化和摄像头控制，将所需的通信带宽降低至 100 Mbps 以下。MPC5604E MCU 采用低延迟视频压缩和智能带宽管理来提高图像质量。MPC5604E MCU 支持与以太网 AVB 兼容的 IEEE 802.1AS 精确时间协议（PTP），可实现摄像头曝光的精确同步。飞思卡尔飞思卡

8、尔Everything For Engineershttp:/一周回顾一周回顾系列白皮书之 12基础型后视摄像头结构框图目标应用：带有紧急刹车的倒车保护、盲点侦测、十字路口管理、行人侦测、环视泊车辅助系统高级驾驶员辅助系统（高级驾驶员辅助系统（ADAS）之智能后视摄像头）之智能后视摄像头智能后视摄像头可在本地对视频内容进行分析，以实现物体与行人侦测。此外，它们还支持全面的本地图像处理及图形叠加创建。它们能够测量物体距离，并触 发制动干预。这种功能可以帮助驾驶员安全倒车，方便他们停入车位。飞思卡尔解决方案具有高集成度和低功耗的特点，支持开发极小规格的摄像头模块。智能后视 摄像头与简易型模拟摄像头

9、使用相同的接口，提供了一种极具吸引力的升级换代途径。智能后视摄像头结构框图目标应用：碰撞警告、行人侦测、智能后视摄像头系统Everything For Engineershttp:/一周回顾一周回顾系列白皮书之 13高级驾驶员辅助系统（高级驾驶员辅助系统（ADAS）之前视摄像头）之前视摄像头高级驾驶员辅助系统中的摄像头系统可以分析视频内容，以便提供车道偏离警告（LDW）、自动车道保持辅助（LKA）、远光灯/近光灯控制和交通标志识 别（TSR）。在前视黑白摄像头中，图像传感器会向配备 DSP 扩展的双核 MCU 提供传入视频帧，以进行图像处理。其他系统要求包括提供适当的物理通信接 口、电源、可选

10、的 DRAM 以及可降低系统成本的嵌入式闪存。前视摄像头结构框图目标应用：前视摄像头模块、大灯辅助（HLA）、车道偏离警告（LDW）、车道保持辅助（LKA）、交通标志识别（TSR）高级驾驶员辅助系统（高级驾驶员辅助系统（ADAS）之环视泊车辅助系统）之环视泊车辅助系统多摄像头环视泊车辅助系统可以采集车辆四周的图像，并以虚拟俯视图的形式在屏幕上显示。视角会根据行车轨迹而动态移动，提供车辆四周 360 度的画面。高级系统通常采用 LVDS 或快速以太网等经济高效型链路，部署 4 到 5 个高动态范围（HDR）100 万像素摄像头。可以使用视频压缩来减少所需的通信带宽并降低布线要求（例如，可以使用非

11、屏蔽双绞线或同轴电缆）。/一周回顾一周回顾系列白皮书之 14环视泊车辅助系统框图目标应用：盲点侦测、十字路口管理、泊车辅助、环视泊车辅助系统高级驾驶员辅助系统（高级驾驶员辅助系统（ADAS）77 GHz 雷达系统雷达系统77 GHz 雷达系统支持带有或不带自动转向与制动干预功能的自适应巡航控制、防撞保护和碰撞警告系统。在碰撞警告系统中，雷达芯片组可以检测和跟踪目标，根据 前方交通状况自动调整车辆的速度并控制与前车的距离，在即将发生碰撞时向驾驶员发出警告并启动紧急制动干预。77 GHz 雷达系统框图目标应用：自适应巡航控制（ACC）、盲点侦测（BSD）、紧急制动、前方碰撞警告（FCW）、间距警报、事故减轻与制动辅助、防撞侦测、后方碰撞保护（RCP）、停止和行驶.Everything For Engineershttp:/一周回顾一周回顾系列白皮书之 1577 GHz 雷达系统参考设计雷达系统参考设计概述概述77 GHz 雷达系统支持带有或不带自动转向与制动干预功能的自适应巡航控制、防撞保护和碰撞警告系统。飞思卡尔的高性能多核 Qorivva 32 位 MCU 整合了飞思卡尔 77 GHz 雷达收发器芯片组，支持长、中、短距离应用，具备领先的性能和集成功能。这种可扩展雷达解决方案支持生成和