基于FET5718-C核心板--汽车360环视&ADAS解决方案

原创 2018-05-08 17:35:00 AM57x AM571x AM518

                              2、基于AM571x ARM+DSP 汽车ADAS&360环视解决方案


一、汽车ADAS&360环视的概念

1)、概念

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。


2)、摄像头作用

  1、前置摄像头

高级驾驶员辅助系统中的摄像头系统可以分析视频内容,以便提供车道偏离警告(LDW)、自动车道保持辅助(LKA)、远光灯/近光灯控制和交通标志识别(TSR)。在前视黑白摄像头中,图像传感器会向配备DSP扩展的双核MCU提供传入视频帧,以进行图像处理。其他系统要求包括提供适当的物理通信接口、电源、可选的DRAM以及可降低系统成本的嵌入式闪存。

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车道偏离警告LDW

  2、后置摄像头

智能后视摄像头可在本地对视频内容进行分析,以实现物体与行人侦测。此外,它们还支持全面的本地图像处理及图形叠加创建。它们能够测量物体距离,并触发制动干预。这种功能可以帮助驾驶员安全倒车,方便他们停入车位。

 

  3.环视泊车辅助系统

多摄像头环视泊车辅助系统可以采集车辆四周的图像,并以虚拟俯视图的形式在屏幕上显示。视角会根据行车轨迹而动态移动,提供车辆四周360度的画面。高级系统通常采用LVDS或快速以太网等经济高效型链路,部署4到5个高动态范围(HDR) 100万像素摄像头。可以使用视频压缩来减少所需的通信带宽并降低布线要求(例如,可以使用非屏蔽双绞线或同轴电缆)。

 

二、基于 FET5718-C核心板方案实现

ADAS 的方案包括了处理器、模拟器件和 Sensor。在处理器技术上,TI 本身最大的强项是 DSP,随着将 DSP 和 ARM Cortex-A 系列的内核集成到一个处理器上芯片为主, TI方案又逐渐占有了上锋。

TI 在 ADAS 上的嵌入式处理器主要是基于之前的 OMAP 处理器开发而来,TI 在战略移动处理器平台后,将数字处理器的重点放在了汽车等应用上。 目前这款处理器的是一款集成了 DSP、M4、PRU和基于 ARM 的A15处理器,它也就是 TI 的 sitara系列 SoC,AM5718,包含了单核A15的ARM处理器,主频1.5GHZ,C66X的实时浮点DSP,主频750MHZ,两个双核M4,主频213MHZ,两个双核可编程实时单元PRU,主频200MHZ,支持2D、3D图形加速,硬件视频编解码。

 

(1)前置、后置、环视摄像头扩展方案

1、TI公司的DS90UB964-Q1是多功能摄像头集线器,可通过FPD-Link III接口连接4个独立视频数据流所收到的串行摄像头数据,与DS90UB913A/913Q串行器相结合时,可接收来自100万像素图像传感器的数据,并在30Hz或60Hz帧速率下支持720p/800p/960p分辨率,主要用在汽车ADAS系统如环视系统,照相机监视系统,传感器融合以及安全和监视系统

2、DS90UB913Q 串行器与 DS90UB914Q 解串器,进一步壮大FPD-Link III 汽车级芯片组产品阵营。该串行器/解串器芯片组可为驾驶员百万像素辅助摄像模块提供精密的视频及数据接口,无软件开销,线路更少,可降低功耗、成本,减轻重量。系统级串行器/解串器增强功能将加速摄像安全系统在中端和入门级汽车细分市场中的推广。该芯片组可应用于汽车前视摄像头,防止碰撞或用于辨识交通标志与行人;汽车后视摄像头,保护汽车后部;汽车环视摄像头,方案如下:

 

(2)高清显示接口,支持双屏扩展

FET5718-C核心板支持最大3路LCD与HDMI高清显示接口,最大分辨率1920*1080@60Hz,支持电阻、电容触摸屏。支持LCD与HDMI双屏异显、双屏扩展功能。高分辨率显示系统,,提供清晰车内中控显示。支持多路录像的单路回放,支持四路外置摄像头的同时分屏回放。同时兼具扩展智能后视镜功能。

(3)视频处理与编解码

Am5718 内部含有两个双核 cortex-M4 图形处理单元 IPU1IPU2,其中IPU2专用于IVA 进行图像视频硬编解,支持的编解码格式:

Video Decode: H264, MPEG4, MPEG2, and VC1

Video Encode: H264, and MPEG4

Image Decode: MJPEG

Image Encode: MJPEG

H264系统压缩存储系统,实现对多路摄像头的同时压缩存储。存储系统可外扩大容量存储设备eMMC。

高清语音播报系统。能够实现具有优先级的语音播放,也能够多路语音合成播报,集警示、导航、娱乐于一体。

 

 

(4)功能强大的DSP

FET5718-C核心板集成主频750MHz的DSP芯片以及可编程实时控制单元PRU主频200MHZ..可用于车道偏离预警、交通标志识别、车辆人等物体识别算法处理,飞凌提供OpenCV、OpenCL、OpenGL的参考demo,方便客户的使用与开发。


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三、飞凌AM571x系列 FET5718-C 核心板介绍


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 FET5718-C核心板基础参数
CPU型号 TI Sitara AM5718
架构 Cortex-A15-1.5GHz
2xDual-Core PRU-200MHz
DSP-C66X-750MHZ
2xDual Cortex-M4-213MHz
内存 1GB DDR3L
存储 8GB eMMC
操作系统 Linux3.9.41+ QT5.6+Waylan
尺寸 50*70mm
连接方式 板对板连接器
电源管理 NXE2000
工作电压 5V
工作温度 -40℃~+85℃
工作湿度 10-90%RH无凝露
 FET5718-C核心板功能参数
功能 数量 参数
LCD ≤3 最大RGB888 24位
HDMI 1 HDMI 1.4a ,支持1080p@60Hz;
36位 RGB显示;
HDCP 1.4加密保护;
支持Deep color模式(148.5 Mhz 的像素时钟下支持10位、12位色深)
CAMERA ≤4 2个8位并行接口(DVP),最大支持5-Megapixel;
2个8/16/24位并行接口(DVP)
MIPI CSI-2 2 CSI2_PHY1: 1组clock lane+ 4组data lane
CSI2_PHY1: 1组clock lane+2组data lane
SD/MMC/SDIO ≤4 最高支持 UHS-I SDR104 模式的 SD 和 SDIO 卡的 1 位或 4 位传输模式规范(最大104 MB/s)
SD/MMC/SDIO1 :4位数据总线
SD/MMC/SDIO2 : 8位数据总线(核心板eMMC占用)
SD/MMC/SDIO3 : 8位数据总线
SD/MMC/SDIO4 :4位数据总线
USB 2 USB 2.0 (最高支持 480 Mbps),带集成 HS USB Phy
IIC ≤5 IIC1/2 : 最大支持400Kbps,标准OD设计
IIC3/4/5 : 最大支持3.4Mbps,模拟OD设计
HDQ1W ≤1 支持TI/Benchmarq HDQ主设备功能
支持Dallas 1-Wire协议
UART ≤10 支持5/6/7/8个数据位,奇偶校验位,1、1.5、2个停止位
UART1 :可以支持全串口
UART3 : 支持IrDA 1.4、CIR
其他接口支持标准功能
SPI ≤4 最多4路SPI接口,每个接口最多4个主通道
QSPI ≤1 只支持主模式 6个信号引脚
McASP ≤8 最多支持8路多通道音频接口
McASP1/2:最大支持16个独立TX/RX通道
McASP3-8:最大支持4个独立TX/RX通道

USB3.0

≤1

超高速USB3.0双角色设备,目前支持Host

USB2.0

1

高速USB2.0双角色设备,目前支持Host

SATA

1

1路SATA Gen2接口

PCIE

≤2

PCI Exprees 3.0子系统,带有2条5-Gbps通道

1个符合Gen2标准的双通道端口,2个符合Gen2标准的单通道端口

CAN

≤2

最大两个CAN控制器,支持CAN2.0B协议

Ethernet

≤2

内部实现一个三口千兆网络交换子系统,对外提供两个网络端口,支持RGMII/RMII/MII接口,支持10/100/1000M操作

PWMSS

≤3

最大支持三个PWMSS(脉宽调制子系统),每个PWMSS支持:

eHRPWM:16-bit 定时器,最大2个独立PWM输出

eCAP:32-bit定时器,1路专用输入捕捉引脚

eQEP:旋转解码单元

JTAG

支持

标准IEEE1149.1接口

KeyPad Port

支持

最多支持9*9键盘

GPMC

1

支持8-bit/16-bit数据总线宽度

最多支持28个地址线

最多支持8个片选线

注:表中参数为硬件设计或AM5718 CPU理论值

四、AM571x系列 OK5718-C开发板介绍

为了便于用户使用FET5718-C核心板进行评估和开发,同时推出了OK5718-C开发板,并将常用功能全部引出



OK5718-C开发板参

功能

数量

参数

LCD

1

RGB888 24位,最高支持1920*1080 (60 Hz);

HDMI

1

HDMI V1.4 最高支持1080P 60fps

CAMERA

3

8位并行接口(DVP)OV5640, MIPI OV5640, MIPI OV5645

Audio

1

1*MIC,1*Phone,2*Speaker

 USB Host

2

由集线器扩展,USB 2.0(最高支持 480 Mbps)

USB3.0

1

最高5Gbps

USB Device

1

 

Ethernet

2

10/100/1000Mbps自适应,RJ-45接口

WiFi

1

RL-UM02WBS-8723BU-V1.2 IEEE 802.11b/g/n 1T1R WLAN and Bluetooth

Bluetooth

1

SD Card

1

兼容SD、SDHC和SDXC(UHS-I)

SDIO

1

由2mm间距20Pin接口插座引出,与存储卡接口复用

LED

2

用户自定义LED

GPMC

1

GPMC总线接口

QSPI

1

板子载256Mb QSPI NOR FLASH

SPI

1

 

IIC

2

 

CAN

1

CAN 协议版本 2.0B 规范;

UART

3

串口0、串口1为五线串口,串口2为3线串口,均为3.3V电平,每个最高支持 5.0 Mbps;

UART Debug

1

RS232电平,DB9接口;

JTAG Debug

1

 

HDQ

1

单总线接口,板载DS18B20

SATA

1

SATA 2接口,板载4pin D型电源接口


更多产品详情您可以关注飞凌嵌入式 AM57x系列产品 

FET5718-核心板 :https://www.forlinx.com/product/am5718-52.html

OK5718-C开发板:https://www.forlinx.com/product/am5728-53.html

如TI的AM5718不满足您的需求,您可以查看飞凌NXP i.MX6系列产品

参考链接:热门方案丨i.MX6Q高稳定性的360°环视解决方案


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