目前的汽车驾驶系统中,已经加入越来越多ADAS(Advanced Driver Assistance System,高级驾驶辅助系统)功能,让驾驶者对汽车的行驶过程与环境有更多的掌握,确保行车的安全性,本文将为您介绍ADAS的发展趋势,以及相关的解决方案。
驾驶者的最佳助手
所谓的ADAS,就是利用安装在车上的各式各样传感器收集数据,并结合地图数据进行系统计算,从而预先为驾驶者判断可能发生的危险,保证行车的安全性。在此先要明确一个概念,ADAS并不是现在非常热门的自动驾驶,两者的研究重点完全不同,ADAS是辅助驾驶,核心是环境感知,而自动驾驶则是人工智能,在体系上有很大的差别。
每家车厂对于ADAS包含的功能、定义与名称略有不同,常见的包括盲点侦测系统(Blind Spot Detection System)、支持型停车辅助系统(Backup Parking Aid System)、后方碰撞警示系统(Rear Crash Collision Warning System)、偏离车道警示系统(Lane Departure Warning System)、缓解撞击煞车系统(Collision Mitigation System)、适路性车灯系统(Adaptive Front-lighting System)、夜视系统(Night Vision System)、主动车距控制巡航系统(Adaptive Cruise Control System)、碰撞预防系统(Pre Crash System)、停车辅助系统(Parking Aid System)等,主要功能在于提供驾驶者更安全、更轻松的驾驶体验。
每家厂家推出的ADAS包含的系统功能并不相同,有的是与车厂配合,已经内置在出厂的汽车之中,有些则提供消费者自行采购,可以额外加装。以恩智浦推出的BlueBox为例,它是一个体积和蓝光播放器差不多大的产品,拥有多个并行/串行/局域网LAN接口的装置。其实BlueBox就是一台计算机,它用来处理汽车里的雷达、摄像头、视觉传感等传感器发来的数据,然后提供驾驶者经过汇整的数据与图像,辅助驾驶者进行汽车操控上的判断。
BlueBox装备了一枚恩智浦NXP S32V汽车视觉处理器和一枚LS2088A内嵌式计算机处理器。S32V属于安全控制器范畴,能够分析驾驶环境,评估风险因素,然后指示汽车的行为,而LS2088则是与其搭配的高性能计算平台。
S32V芯片包含有不同的图形处理引擎,具有高性能图形处理加速器与ARM内核,高级APEX图形处理和传感器融合。它的功能包括了传感器/执行器管理和故障检验。其中故障检验除能够对内存、硬件配置和程序流实时检测外,还具备错误管理能力。
LS2088A内嵌式处理器是由8个64位ARM Cortex-A72内核组成,配合频率2GHz的特制加速器、高性能通信接口和DDR4内存控制器,延时极低。
除了S32V和LS2088A这两枚核心的处理器之外,BlueBox还搭载了其它为实现不同传感器节点功能的芯片,它们能够处理从V2X、雷达、视觉系统、激光雷达以及车辆状态获取的信息。
BlueBox能够在40W功率下实现90000 DMIPS(每秒百万条指令)的计算速度,但相比其它竞争对手提供的ADAS/自动驾驶解决方案,BlueBox减少了对风扇、液冷及不稳定热能管理系统等电子组件的使用。
从芯片的角度来看,恩智浦的NXP S32V234是一款用于前置和环绕视觉摄相机、机器学习和传感器融合应用的视觉处理器,S32V234是恩智浦的第二代视觉处理器系列,旨在支持用于图像处理的计算密集型应用,并提供一个ISP(图像信号处理器),强大的3D GPU,双APEX-2视觉加速器与安全性,并支持SafeAssure™。S32V234适用于ADAS、NCAP前置摄像头、异物检测和识别、环绕视图、机器学习和传感器融合应用。S32V234专为汽车级可靠性,功能安全和安全措施而设计,可支持车辆和工业自动化。
S32V234具有S32 Design Studio IDE for Vision完整的支持平台,包括编译器、调试器、Vision SDK、Linux BSP和图形工具。其采用四个Arm® Cortex®-A53内核,运行速度高达1GHz,以及频率高达133 MHz的M4内核,结合双APEX-2视觉加速器内核,由OpenCL™、APEX-CV和APEX图形工具提供支持,并支持ISO 26262功能安全性,适合SIL-C、IEC 61508和DO 178应用,其3D GPU(GC3000)符合OpenCL 1.2 EP 2.0、OpenGL ES 3.0和OpenVG 1.1标准,支持CSE2上的硬件安全加密,面向ISP图形工具支持的HDR、颜色转换、色调映射等的嵌入式图像信号处理,具有MIPI CSI2和并行图像传感器接口,以及4 MB片上系统RAM,所有存储器上具有端到端ECC,DRAM控制器可支持DDR3 / DDR3L / LPDDR2,可在-40至125℃的节点工作温度下运行,采用621 FC-BGA封装。
在汽车应用全面进展到自动驾驶之前,ADAS是当前汽车应用中最实用、最易普及的产品,市场潜力极为惊人,无论是从哪个辅助系统切入,都有极大的市场商机,值得厂家积极投入,恩智浦的ADAS解决方案也将是您的最佳选择。