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摘要：本文以Visconti2在丰田汽车中的应用为例，介绍了图像识别在汽车ADAS系统中的应用。

　　随着汽车产业的竞争日益激烈，汽车购买者将新技术视为购买新汽车的关键因素，使得某些高配置的平民品牌汽车在接受度上超过了豪华汽车的低配置汽车，加上欧洲、美国和日本等地道路安全局的要求和评分系统，使得ADAS辅助驾驶功能变成了一项必不可少的功能。

丰田汽车的ADAS系统

　　丰田汽车在辅助驾驶领域一向比较沉稳，而这次一改之前的作风，将在主要市场全面部署安全驾驶辅助系统“Toyota Safety Sense”，从2015年开始配备于日美欧市场销售的车辆，计划到2017年底配备所有乘用车。

　　丰田汽车的ADAS系统主要有两种形式：

　　• 小型车(A级和B级)的“Toyota Safety Sense C”采用的是国内的Lidar和单眼摄像头集中系统;

　　• 中高级车的“Toyota Safety Sense P”由Denso提供的77GHz频带毫米波雷达和单眼摄像头构成，如图1所示。

　　其中，后者(中高级车的“Toyota Safety Sense P”)提供的功能如表1所示。

Visconti2图像识别处理器在ADAS系统中的应用

　　Toyota Safety Sense P核心是Denso的毫米波雷达和单眼摄像头。Denso的摄像头采用了东芝Visconti2为核心处理器，对于图像检测算法而言，其任务需求为：

　　1)检测前方所有的车辆;

　　2)检测两侧车道线;

　　3)测算与前方车辆的距离;

　　4)测算与前方车辆的相对速度和相对加速度;

　　5)检测车道内的前方车辆：识别车辆依照的是对三个特征的检测，即车辆后部的矩形、后轮和2个尾灯;

　　6)检测弯道;

　　7)检测行人。

　　通过这些功能，可以将图像应用在感知系统和主动安全功能控制里。在各个功能里，图像处理和识别在环境感知中占据了很重要的地位，也给ADAS功能提供重要的支撑。如图2所示，该系统可以实现路线偏差告警 (LDWS)、基于视觉的停车辅助、基于360度环视的停车辅助、远近光调整 (HB/LB)、盲点识别(Blindspot)和交通信号识别 (TSR)等功能。

　　图像系统可以分为传感器和处理器两部分。按照分工可以简单地描述为，处理器与摄像头结合在一块，处理完成后，给汽车的ECU发送信息，或者摄像头通过图像传送给ECU之后，再在里面进行处理，如图3所示。

　　对于ADAS系统中的图像处理对芯片来说，需要能不断地增加功能并提高处理能力，需要支持对多目标的同时识别，包括车道线、车辆、行人和其他目标等，并且芯片本身功耗较低，运算较快。因此，图像识别的芯片需要能够实现硬件处理，增强识别能力，允许使用图形特征实现快速且高精度的识别。采用图像处理加速器可以提高运算速度，减轻MCU负担，降低MCU主频，降低芯片的整体功耗，可强化人体识别的特征，提高图像识别的性能，如图4所示。

　　从商业模式的角度考虑，构建一个多功能的系统，实现可配置的模式，在开发上存在更多剪裁的空间。不同的OEM对供应商的要求并不相同，而且由于ADAS的实际情况，上车会比较谨慎，所以显示的策略是设计一个通用的模块，然后通过配置不同的摄像头和处理功能，可以完成一个类似小的通用模块的战略，来实现不同的功能，如图5所示。

　　在Visconti2上进行图像处理，可实现各种基于视觉的ADAS，如LDW、FCW、PD和TSR可以并行处理，通过4MPE和硬件加速器的结合可以同时实现多个程序需求，如图6所示。

　　在Visconti2上进行图像处理优点在于：

　　• 芯片的功耗较低，整个方案具有更大的弹性和自由度去规划和定义环境感知的功能来实现ADAS系统;

　　• 对整车企业而言，实现品牌功能的差异化，对零部件企业而言，可以实现一定程度的功能价格对应。

　　但是，仍有以下不足之处：

　　• 由于芯片是丰田、Denso和东芝为单个特殊方案开发的，完成单一功能的成本偏高;

　　• 自由度比较高，并不是一个完整交钥匙的方案，对这个产品的应用有一定的门槛;

　　• 基于汽车电子安全打造，主频和计算能力有一定的限制。

　　由于东芝、Denso和丰田的关系，方案会不断演化，会进一步支持夜视和更严格的欧洲NCAP要求关于对行人的AEB等功能。

　　目前，中国的汽车智能化也提上了日程，一方面，C-NCAP会在2018年将AEB纳入新车的五星评级系统;另一方面，北京、上海和深圳等一些无人驾驶的示范区也在建设中，国内车企对本土技术需求较高，一些本土的企业，开始切入ADAS算法领域，开始展示demo的工程样机。由于国外汽车电子在原有动力总成本、底盘和安全领域的垄断，国内车厂对ADAS系统技术的本土化诉求很高，这方面我们还有很大的前景。

本文来源于中国科技期刊《电子产品世界》2016年第7期第25页，欢迎您写论文时引用，并注明出处。

关键词： 图像识别 ADAS系统 Visconti2 201608