高級駕駛輔助系統(tǒng)是什么意思？進行全面解析

高級駕駛輔助系統(tǒng)(Advanced Driving Assistance System)是利用安裝在車上的各式各樣傳感器(毫米波雷達、激光雷達、單\雙目攝像頭以及衛(wèi)星導航)，在汽車行駛過程中隨時來感應周圍的環(huán)境，收集數據，進行靜態(tài)、動態(tài)物體的辨識、偵測與追蹤，并結合導航地圖數據，進行系統(tǒng)的運算與分析，從而預先讓駕駛者察覺到可能發(fā)生的危險，有效增加汽車駕駛的舒適性和安全性。 近年來ADAS市場增長迅速，原來這類系統(tǒng)局限于高端市場，而現在正在進入中端市場，與此同時，許多低技術應用在入門級乘用車領域更加常見，經過改進的新型傳感器技術也在為系統(tǒng)布署創(chuàng)造新的機會與策略。

先進駕駛輔助系統(tǒng) [1] 概述先進駕駛輔助系統(tǒng)(Advanced Driver Assistance System)，簡稱ADAS，是利用安裝于車上的各式各樣的傳感器， 在第一時間收集車內外的環(huán)境數據， 進行靜、動態(tài)物體的辨識、偵測與追蹤等技術上的處理， 從而能夠讓駕駛者在最快的時間察覺可能發(fā)生的危險， 以引起注意和提高安全性的主動安全技術。ADAS 采用的傳感器主要有攝像頭、雷達、激光和超聲波等，可以探測光、熱、壓力或其它用于監(jiān)測汽車狀態(tài)的變量， 通常位于車輛的前后保險杠、側視鏡、駕駛桿內部或者擋風玻璃上。早期的ADAS 技術主要以被動式報警為主，當車輛檢測到潛在危險時， 會發(fā)出警報提醒駕車者注意異常的車輛或道路情況。對于最新的ADAS 技術來說，主動式干預也很常見。

高級駕駛輔助系統(tǒng)ADAS，作為達到更高級別自動駕駛的必由之路，在2020年之后成為各個車企研究的重要方向?？偟膩碚f，ADAS就是利用車上安裝的各式各樣的傳感器， 第一時間收集車內外環(huán)境數據，識別或偵測追蹤靜止的或行進中的人或物， 從而能夠讓駕駛者在最快的時間察覺可能發(fā)生的危險， 以引起注意和提高安全性的主動安全技術。

高級駕駛輔助系統(tǒng)由許多不同的技術組成，通過各項技術的分工匯總最終反饋到車輛，從而達到輔助駕駛的目的。

1、LDWS車道偏移報警+LKAS車道保持

由攝影機、傳感器、控制器三者協(xié)作完成。運用車身配置的現象頭采集汽車行駛過程中的路況信息，通過對信息的處理獲得當前汽車所在車道的信息，如果汽車偏離車道，控制器就會發(fā)出警報信號。從感知到發(fā)出警報，過程約 0.5 秒的時間，能夠有效增加駕駛安全性。

2、PCS預碰撞系統(tǒng)+AEB緊急制動系統(tǒng)

由雷達和攝像頭等傳感器收集與前車的距離和速度信息，在進入警戒距離時會發(fā)出警告聲來提醒駕駛人注意車距。若一直沒有剎車的操作且車距依然持續(xù)減少，剎車系統(tǒng)便會介入產生制動，從而防止碰撞。

3、盲點監(jiān)測

汽車駕駛人的盲點是指三面后視鏡看不到的區(qū)域，盲點偵測系統(tǒng)運用雷達和傳感器，來偵測車輛后方的盲點區(qū)域，在盲點區(qū)偵測到車輛靠近時會向駕駛員提供警示，從而降低事故發(fā)生概率。

4、自動泊車

自動泊車系統(tǒng)采用紅外線或傳感器等方法檢測汽車周圍物體，車載ECU利用接收信號確定障礙物的位置，并接管車輛操作系統(tǒng)，通過控制動力和轉向系統(tǒng)，完成泊車入位。

5、ACC自適應巡航系統(tǒng)

可以通過車輛前部車距傳感器，持續(xù)掃描車輛前方道路來得知前車的車速與相對距離保持巡航姿態(tài)，若與前車的距離變小則會對應調整自身車速，與前方車輛保持安全距離，減少碰撞意外的發(fā)生。

CertusPro-NX汽車級FPGA系列產品，是萊迪思日前面向車載信息娛樂(IVI)系統(tǒng)高速視頻互連、5GbE車載網絡(IVN)和ADAS傳感器數據處理等應用，推出的擁有領先的低功耗、高性能以及同類產品最小尺寸的FPGA新品。

但這并不是萊迪思在汽車領域的首次嘗試。事實上，面向汽車照明、信息娛樂系統(tǒng)和遠程信息處理等通用需求、高速視頻和傳感器、汽車設計中的平臺管理和安全應用三大方向，萊迪思依次布局了ECP/Certus系列、CrossLink系列和MachXO系列模塊化硬件平臺，并與Radiant、DIAMOND、Propel設計環(huán)境、以及mVision、Automate和sensAI解決方案集合一起，構建起了完整的“模塊化硬件平臺+參考設計+神經網絡IP核+定制設計服務”矩陣，用以加速并簡化汽車相關系統(tǒng)設計流程和上市時間。

作為Nexus家族的第四款產品系列，CertusPro-NX主要是為了滿足智能系統(tǒng)中的數據協(xié)同處理、5G通信基礎設施中的高帶寬信號橋接、以及ADAS系統(tǒng)中的傳感器接口橋接等創(chuàng)新應用需要而推出的，并在功耗設計、系統(tǒng)帶寬、邊緣處理、可靠性、封裝多樣性等多個方面得到了進一步提升。

之所以選擇這樣的設計思路，是因為從當前的行業(yè)發(fā)展趨勢來看，網絡邊緣設備的智能化程度正在大幅提高，它們一方面需要更高的接口帶寬以便于快速傳輸數據，另一方面又需要更多小尺寸的系統(tǒng)集成和便于優(yōu)化散熱管理的低功耗方案。

與競品相比，CertusPro-NX汽車級器件不僅擁有行業(yè)領先的能耗效率和可靠性，還在超小的封裝尺寸中提供了行業(yè)最佳的系統(tǒng)帶寬，且是同類產品中唯一支持LPDDR4外部存儲器的FPGA產品。CertusPro-NX汽車級器件支持高達8.1Gbps的SERDES、高達96k的邏輯單元，擁有同類產品中最多的片上存儲器資源，從而實現的高效處理。

憑借對高速SERDES的支持，CertusPro-NX汽車級產品還增加了很多獨特的功能，支持橋接信息娛樂系統(tǒng)SoC的視頻輸入以及圖像質量增強功能，包括局部調光，FPGA直接視頻處理，支持嵌入式顯示端口。該系列器件可以分擔系統(tǒng)的視頻增強功能，同時添加更多連接功能(如下圖所示)。

通過利用萊迪思在FPGA架構方面的創(chuàng)新和28nm低功耗FD-SOI制造工藝，CertusPro-NX器件的功耗比同類競品FPGA低四倍。通過改變基底的偏壓，開發(fā)人員可以自由選擇采用高性能(HP)還是低功耗(LP)模式運行。

CertusPro-NX FPGA支持多達8個可編程SERDES通道，速度高達8.1Gbps，提供同類產品中最高的系統(tǒng)帶寬(是同類競品FPGA的兩倍之多)，并支持主流的通信和顯示接口，如10Gigabit Ethernet、PCI Express、SLVS-EC、CoaXPress和DisplayPort。

CertusPro-NX FPGA的設計面積僅為81mm2，比競品器件小6.5倍，例如擁有相同邏輯單元的Xilinx Artix-7 100K LC的尺寸面積為529mm2，是CertusPro-NX的6.5倍;而尺寸面積為121mm2的Intel Cyclone V GT 77K LC，邏輯單元僅有77K。這樣的小尺寸設計對于汽車、工業(yè)攝像頭或通信系統(tǒng)中使用SFP模塊的開發(fā)人員來說，是一個關鍵的設計考慮因素。

此外，考慮到汽車、工業(yè)和通信領域的關鍵型應用必須有高的可靠性，實現可預測的性能并確保用戶安全，萊迪思將CertusPro-NX器件抗軟錯誤能力提高了100倍，并可在-40℃至125℃的結溫范圍內正常工作。同時，為了保護其位流免于未經授權的訪問，CertusPro-NX FPGA還支持AES-256加密和橢圓曲線數字簽名算法(ECDSA)位流身份驗證。這意味著，CertusPro-NX FPGA能夠以合理的商業(yè)成本為下一代通信、嵌入式、工業(yè)和汽車應用帶來極高的可靠性，幫助系統(tǒng)時刻保持在線，保障最終用戶的安全。

CertusPro-NX FPGA的上述特性和優(yōu)勢現已通過AEC-Q100認證，可供汽車制造商使用。首發(fā)器件CPNX-100K擁有96K的邏輯單元數量，EBR(嵌入式memory)和大型RAM分別達到3.7Mb和3.6Mb，18×18 DSP與PLL數量最高可達156個和4個，并支持10GE PCS、PCIe Gen 3、SGMII CDR、ADC等硬核模塊，預計將于2023年Q1實現量產。