汽车电子中的ADAS技术解决方案与应用对比
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2020-10-20
22:46:13
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汽车电子中的汽车电子中的ADAS技术解决方案与应用对比技术解决方案与应用对比
不知道还有多少人记得那部伴着我们长大的《霹雳游侠》和里面那辆独一无二的黑色汽车KITT?记得那时的梦想
就是能够拥有一辆像KITT一样的汽车，车内有可视电话和娱乐设备、配有扫描监视和卫星导航设备、能给人看
病，称体重、能在自己开车累了的时候自动驾驶、能在水中“游泳”等等，所有的一切当时看起来是那么遥远，那
么科幻，而如今KITT的很多功能都已经被我们变成了现实。先进驾驶辅助系统（ADAS, Advanced Driver
Assistance Systems）就是继ABS（防抱死制动系统）、安全气囊和稳定控制系统之后的技术革新，它将曾经
只有KITT才具备的一些功能变成了大部分汽车都会具备的功能。
不知道还有多少人记得那部伴着我们长大的《霹雳游侠》和里面那辆独一无二的黑色汽车KITT?记得那时的梦想就是能够
拥有一辆像KITT一样的汽车，车内有可视电话和娱乐设备、配有扫描监视和卫星导航设备、能给人看病，称体重、能在自己
开车累了的时候自动驾驶、能在水中“游泳”等等，所有的一切当时看起来是那么遥远，那么科幻，而如今KITT的很多功能都已
经被我们变成了现实。先进驾驶辅助系统（ADAS, Advanced Driver Assistance Systems）就是继ABS（防抱死制动系统）、
安全气囊和稳定控制系统之后的技术革新，它将曾经只有KITT才具备的一些功能变成了大部分汽车都会具备的功能。
在中国，经过几年的快速发展，消费者从最初对汽车的基本代步功能需求已经逐渐转向对安全等更高层次的需求。越来越
多的汽车制造商正在转向电子、高科技方案以求解决安全问题，高需求也使得汽车安全系统越来越像智能化的方向发展。全球
汽车制造商也渴望为汽车消费者提供越来越先进的ADAS应用，满足各种不同类型车辆的需求，而不仅仅是ADAS已经相当普
及的高端豪华车系。未来，ADAS应用将会覆盖入门级、中端和高端三个汽车价格区间。为此，本刊特地采访了几家提供
ADAS应用解决方案的半导体厂商，让大家更加了解当前有哪些主流的ADAS应用解决方案。
赛灵思（赛灵思（Xilinx）的）的Zynq平台解决方案平台解决方案
赛灵思是一家传统的提供FPGA产品及其解决方案的厂商，日前它推出了业界首款在单芯片上集成了ARM双核Cortex-A9
MPCore处理系统和密切整合FPGA的汽车级Zynq-7000 All Programmable片上系统（SoC）平台。该平台可帮助系统厂商加
快在环绕视觉、3D环绕视觉、后视摄像头、动态校准、行人检测、后视车道偏离警告和盲区检测等高级驾驶员辅助应用的开
发时间。
“尽管消费者非常青睐ADAS应用，对它的需求强劲并处于持续增长态势，不过ADAS的推广速度并未达到应有的水平，这
是因为开发和制造成本巨大。但主要原因还在于，目前大多数ADAS解决方案均采用多芯片，几乎完全是从头开始设计的，而
且这种设计结果是一次性的，不能重复利用，只能支持单一一种ADAS应用。而Zynq-7000 All Programmable SoC 能为ADAS
应用带来高强度实时处理功能以及针对多种先进算法的并行处理功能，并提供与传感器和车辆通信主干之间的多样化接口。
”赛灵思公司亚太区新兴业务拓展经理黄文杰在接受采访时表示。
黄文杰在解释说，为了提供ADAS的灵活性及便于产品更新换代，业界必须通过提高集成度、优化性能、创建通用ADAS
优化平台来实现适当尺寸的底层组件，确保支持不同的应用，而且能够实现定制。因为高度集成的全面可编程单芯片平台不仅
能够降低单位成本，提高规模经济效益，缩短开发周期，而且能改变ADAS发展的格局，最终确保ADAS得到普及。
而Zynq平台满足这一切的要求。从技术层面分析， Zynq采用单一芯片即可完成ADAS解决方案的开发。Zynq-7000 All
Programmable SoC,大幅提升了性能，便于各种捆绑式应用，能实现不同产品系列间的可扩展性。其次， Zynq-7000 All
Programmable SoC实现了ADAS优化的平台，可以让汽车制造商和汽车电子产品供应商在平台上添加自己的IP以及赛灵思汽
车生态系统提供的现成的IP,从而能够创建出独有的差异化系统。
从市场层面上看，目前和未来的ADAS应用的共同之处是将多种摄像头和超声传感器与专用实时处理系统相结合。而
Zynq-7000在视频/影像捕捉；视频/影像处理；自定义算法/Accelerators;连接功能；编码/解码领域具有极大的灵活性。
“赛灵思虽然并未直接向汽车OEM厂商提供产品。但其合作伙伴已经在采用Zynq平台致力于ADAS产品开发。”黄文杰表
示，“赛灵思联盟计划成员Green Hills Software,eSOL,Lauterbach GmbH等已经都采用了赛灵思Zynq-7000 All Programmable
SoC进行产品开发。”
在中国， ADAS应用需求也在持续发展， 会逐渐从备选的功能升级到必须的装备。黄文杰认为，赛灵思灵活的可编程
SoC Zynq-7000将成为推动这方面应用的理想平台。中国企业把握这项平台技术之后，能够更快地开发出低成本且高性能、高
集成度的适合中国环境的ADAS方案， 促进这项应用的全面推广和普及。
ADI视觉视觉ADAS解决方案解决方案
与赛灵思采用FPGA作为核心开发器件不同，ADI的ADAS主要核心器件是DSP.ADI基于视觉的ADAS系统提供车道偏离警
告、交通信号识别、智能前灯控制、物体检测/分类、行人检测等功能。基于雷达的系统具有类似的功能，此外还可提供前/后
停车帮辅助、安全车距预警、车道变换辅助、盲点检测、碰撞缓冲刹车系统、全速范围自适应巡航控制等功能。
基于视觉的高级驾驶员辅助系统（ADAS） 的核心，是通过视觉或者雷达技术检测车辆周围的环境信息，经DSP处理，
然后采取相应的预警或干预措施。有的只是警告驾驶员，有的则采取一些干预驾驶的措施如刹车等。通过安装后视、前视、侧
视摄像头和视觉处理ECU,可以实现多种功能来帮助驾驶员提前防范风险。
ADAS技术应用的不断普及，不仅仅是由于汽车厂商之间竞争的原因，政府的规章制度也是一个重要因素。美国国家高速
运输安全管理局正在制定强制安装后视摄像机的政策。与此同时，2014年欧洲新车安全评鉴协会（Euro NCAP）自动紧急刹
车系统计划等有关后视摄像头的新法规要求也给汽车产业带来了更大的压力，要求设法在不增加单位车辆材料清单（BOM）
成本的情况下实现计算和网络强度很高的系统。对ADAS系统的OEM汽车厂商和以及汽车电子产品供应商的系统架构设计人员
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