ADI 高级驾驶员辅助系统（ADAS）视觉解决方案

[导读] 　　应用概述　　高级驾驶员辅助系统（ADAS）在未来几年将出现大幅增长。主要原因之一是安全意识的增强，以及客户对驾乘舒适度要求的提高。但是，最重要的原因是，欧洲新车安全评鉴协会（NC

　　应用概述

　　高级驾驶员辅助系统（ADAS）在未来几年将出现大幅增长。主要原因之一是安全意识的增强，以及客户对驾乘舒适度要求的提高。但是，最重要的原因是，欧洲新车安全评鉴协会（NCAP）加强了安全要求，这将促使明年ADAS设备安装率从个位数上升到几乎100%。因此，可商业化运行的解决方案无疑已是当务之急。

　　基于视觉的ADAS可以从多方面大大提高行车安全性。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。受欢迎的应用包括路线偏差告警（LDW）、远光近光调整（HB/LB）、交通信号识别（TSR）、停车辅助、后视/环视、防撞等。

　　方案特点

　　为了实现这一功耗，ADI公司采用了直接又特别的概念。这一概念基于两个Blackfin内核，因为已量产的ADAS系统正采用这一架构。然而，那些无法经济高效通过软件模型化的算法已经被用硬件引擎实现，由此产生了高度可配置的视觉处理单元工具箱。ADI公司将其称作“流水线视觉处理器”（PVP），如今已成为全新ADSP-BF60x处理器的一部分。虽然采用了低功耗处理技术，但还需要进一步创新，以解决现代设计中最重要的功耗问题，这种方法是外部存储器（DDR2）接口。通过适当分配处理能力，合理利用适量存储器带宽，可以实现最低功耗。此外，一些硬件模块也增强了 Blackfin架构，使其能够满足功能安全要求。

　　系统要求和设计挑战

　　• 支持ISO26262要求的功能安全

　　• 能够在面向应用的开发环境中使用

　　• 优化了视觉处理库

　　• 有助于设计出一套上市时间短、风险低的总体系统

　　主信号链

　　1.ADAS摄像头—智能摄像头ECU

　　2.ADAS ECU—摄像头+ 中央处理ECU

　　相关参考器件

　　1.DSP

　　双核ADSP-BF606 Blackfin处理器针对各种工业、仪器仪表、医疗及消费电子应用进行了优化，这些应用需要完成复杂的控制和信号处理任务，同时保持极高的数据吞吐量。具体特性包括高性能增强型基础设施、大型片内存储器和功能丰富的外设集，具有扩展连接选项，包括USB 2.0 HS OTG、2个10/100以太网MAC，以及移动存储器接口（RSI）。此外，ADSP-BF606处理器还具有适合安全至关重要应用的特性，包括内部存储器块中用于存储器保护、奇偶校验和ECC保护的CRC，以及故障管理单元。

　　ADSP-BF606 Blackfin处理器功能框图

　　详细资料：ADSP-BF606 BLACKFIN双核处理器，适合高性能数字信号处理应用

　　2. 视频解码器

　　ADV7280/ADV7280-M是功能丰富的单芯片、多格式视频解码器。ADV7280/ADV7280-M可自动检测标准模拟基带视频信号，兼容复合、S视频和分量视频形式的NTSC、PAL和SECAM全球标准信号。ADV7280可将模拟视频信号转换为4:2：2分量视频数据流，其与8位ITU-R BT.656接口标准兼容。ADV7280-M可将模拟视频信号转换为兼容移动工业处理器接口（MIPI®） CSI-2（8位YUV）的输出视频流。ADV7280/ADV7280-M的模拟视频输入端支持单端信号。ADV7280提供4个模拟输入，而ADV7280-M提供8个模拟输入。ADV7280和ADV7280-M支持I2P转换。ADV7280/ADV7280-M通过双线式串行双向端口（I2C兼容型）进行编程，并且采用1.8 V CMOS工艺制造。该解码器提供LFCSP封装选项，非常适合空间受限的便携式应用。

　　ADV7280功能框图

　　详细资料：ADV7280 10位、4倍过采样SDTV视频解码器

　　3.视频编码器/DAC

　　ADV7125 （ADV®）是一款单芯片、三通道、高速数模转换器，内置三个高速、8位、带互补输出的视频DAC、一个标准TTL输入接口以及一个高阻抗、模拟输出电流源。它具有三个独立的8位宽输入端口。只需一个+5 V/+3.3 V单电源和时钟便能工作。ADV7125还具有其它视频控制信号：复合SYNC和BLANK，以及省电模式。

　　ADV7125 功能框图

　　详细资料：ADV7125： 330MHz、三通道、8位高速视频DAC

　　4.RGB-CVBS转换器

　　AD725是一款极低成本通用RGB转NTSC/PAL编码器，可将红色、绿色和蓝色分量信号转换为符合NTSC或PAL标准的相应亮度（基带振幅）和色度（副载波振幅与相位）信号。同时，这两路输出在片内合并以提供复合视频输出。所有三路输出均可供独立使用，其电压为驱动75 Ω反向端接电缆所需的标准信号电平的两倍。

　　AD725功能框图

　　详细资料：AD725 RGB转NTSCPAL编码器

　　5.视频放大器

　　ADA4851-1（单通道）、ADA4851-2（双通道）和ADA4851-4（四通道）均为低成本、高速、电压反馈型、轨到轨输出运算放大器。虽然这些器件成本较低，但仍能够提供出色的整体性能和丰富多样的功能。130 MHz的−3 dB带宽和高压摆率使这些放大器非常适合许多通用高速应用。ADA4851系列设计采用+3 V至±5 V电源供电。这些器件具有单电源供电能力，输入信号可扩展至负供电轨以下200 mV、正供电轨的2.2 V范围内。放大器的输出摆幅可达任一供电轨的60 mV范围内。

　　ADA4851-1引脚配置

　　详细资料：ADA4851-1 低成本、高速、轨到轨输出运算放大器

　　6. 温度传感器

　　ADT7311是一款窄体8引脚SOIC封装高精度数字温度传感器。它内置一个带隙温度基准源和一个16位ADC，用来监控温度并进行数字转换，分辨率为0.0078°C。默认ADC分辨率设置为13位（0.0625°C）。ADC分辨率为用户可编程模式，可通过串行接口更改。

　　ADT7311功能框图

　　详细资料：ADT7311 汽车应用高精度数字SPI温度传感器

　　设计资源

　　硬件开发板

　　· BF60x标准评估板和扩展板 · 前视ADAS开发套件（请联系ADI销售部门）

　　BF60x DSP集成开发环境：CCES

　　标准软件模块

　　· ADAS视觉分析工具箱（AVAT） · Blackfin图像处理工具箱（IPTBX）