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再次跨越 双核DSP助力ADAS功耗锐减

增进行车安全、减少意外伤害与死亡，一直都是汽车产业的热门话题 。目前，防锁死煞车系统（ABS）与汽车稳定性控制系统已被视为标配，近期车厂为增添更多安全功能，更投入视觉式主动先进驾驶辅助系统（ADAS）开发，因而带动高效能汽车电子元件需求 。
此外，国际标準组织也陆续推出新兴汽车安全标準，包括ISO 26262；欧盟新车安全评鑑协会（Euro NCAP）新增安全规範，在在刺激汽车电子元件供应商加速开发高可靠度、可相容各种标準规範的晶片 。
【再次跨越 双核DSP助力ADAS功耗锐减】影像式ADAS应用前景俏
以视觉为基础的ADAS并非新概念，已搭载于部分商用车种 。然而，影像式ADAS多半仅在高价品牌车辆中列为选配，尚未引进平价车种中，主要塬因除技术开发成本昂贵外，车厂也无法找到适应汽车温度与功率消耗规格的硬体元件和设计支援；再加上业界还未提出清楚的ADAS性能指南，无法在总体汽车安全评鑑中验证 。因此，从终端消费者观点来看，此类系统附加价值并没有获得证实，且价格也非常吓人 。
尽管目前安装的ADAS数量仍不足让业者回收多年投资研发成本；但透过影像式ADAS增加行车安全的概念，已开始受到汽车品质评定机构、各国立法部门及终端用户认可 。其中，Euro NCAP除针对在欧洲销售的热门车款进行撞击测试，并提供独立安全评等（零到五颗星）外，近期刚刚增加对行人保护功能的需求，遂成为带动汽车影像式 ADAS安装量成长的催化剂 。
传统行人保护功能通常以特定的撞击吸收缓衝材料，让路人可能衝击到的汽车部位更加柔软 。然而，影像式ADAS则可预防撞击，将是更吸引车厂的低成本替代方案；况且，许多去年获五颗星的车厂，若以2012年欧洲NCAP指标评鑑，极有可能会减少1颗星 。因此，以摄影机为基础、具成本效益，能控制自主性煞车并大量生产的影像式ADAS，已成汽车OEM的布局重点 。
影像式ADAS功能多样
随着影像式ADAS逐渐步入大量生产阶段，汽车电子元件供应商不只要持续提高视觉处理器的效能，还要提供具成本效益的解决方案，并支援2014年后车厂大量部署的产能需求 。
影像式ADAS主要应用包括车道偏离警示（LDW），以车道侦测演算法为基础，当汽车出现偏离车道的状况适时警告驾驶人 。至于车道维持辅助（LKA）系统具有和LDW相同的优点，系统将会在方向盘上施予转向压力，试图将汽车维持在车道中间 。
行人侦测（PD）系统则是另一项重要应用，目的是支援从2012年开始落实的Euro NCAP行人保护功能要求 。此一系统可侦测并追踪行人，一旦有行人出现在车辆行驶路径当中，就会发出警告或自动煞车 。
另外，前方碰撞警示系统（FCW）以物体侦测演算法为基础，在车辆行驶路径的前方搜寻多部汽车 。虽然黑白摄影机无法精密判定绝对距离，但其估计出来的距离仍然可提早向驾驶人发出警示 。至于前方碰撞减缓系统（FCM）具有和FCW相同优点，系统会自动的施加煞车压力或完全煞停 。
除透过撷取前方影像的方式，加强汽车安全外，还有一种智慧型远灯（IHB）系统设计，可侦测行车状况并自动切换远/近光灯，以避免使道路上的其他人车，因对向来车的强烈灯光而影响视觉 。而交通标誌辨识系统（TSR），则可侦测速度标誌（速度限制辅助），在驾驶人超速的情况下提出警示 。
针对上述多元影像式ADAS功能，已有晶片商推出一款支援ISO 26262标準的双核心数位讯号处理器（DSP），可在1.3瓦（W）功耗下，同时运作高达五组ADAS视觉功能，进而降低系统成本 。
双核DSP助力ADAS功耗锐减
要降低ADAS功耗，DSP必须尽可能减少外部记忆体存取次数，避免将大容量的画素资料从记忆体当中往返搬移时，消耗大量电力；因此，在DSP设计中导入一颗管线视觉处理器（PVP），就能直接处理由百万画素显示器撷取的视讯资料，并可接收来自内部或外部记忆体中间、前置处理过的资料输入，有效分担主处理器核心工作 。
从成本观点来看，最好方式是将系统放入一组汽车电子控制单元（ECU）中，包括显示器在内 。同时，缩短上市时间也相当重要，因此DSP供应商也须提供开发工具，以便在最短时间内完成加速演算法 。
在欧洲地区，Euro NCAP新安全等级正刺激影像式ADAS安装需求扩大，此股风潮也将逐渐蔓延至全球，在相关业者加码投资产品开发后，将有助系统设计成本逐步下滑，让ADAS不再是豪华汽车的特权，并可用于开发智慧型后视摄影机及夜视系统 。
目前还有另一种运用雷达（RADAR）感测器实现的ADAS，如表1所列各种视觉式、雷达式，或组合两种感测器类型的方案，均有相关车厂展开布局 。
本文作者亚德诺汽车电子行销经理）

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