最有趣和增长最快的安全应用之一是高级驾驶辅助系统（ADAS）。 了解有关ADAS的更多信息以及与其两个最重要功能相关的设计问题：后视摄像头和全景视图。

多年来，从防抱死制动系统到安全气囊，汽车安全的重要性已成为许多关键创新的推动力。 德国汽车制造商率先利用许多最先进的技术来提高驾驶员的安全性和整体驾驶体验。 例如，仅在过去的二十年中，德国车辆就是第一个提供主动车道保持辅助的车辆，当驾驶员从他或她的车道转向时，它会向方向盘引入振动。 然后是侧面辅助系统，这是一种基于雷达的系统，可以向驾驶员发出盲区内任何车辆的警报，帮助她安全地换道。 随后引入了走走停停和制动辅助，延长了巡航控制，通过在即将发生的碰撞之前快速断开制动来降低后端碰撞的风险。

图1.高级驾驶员辅助系统（ADAS）包含越来越多的安全功能

随着时间的推移，这些功能变得越来越复杂，并且越来越普遍，特别是在车辆中引入后视摄像头以消除驾驶员的盲点。

后视摄像头成为标配。

美国公路安全保险协会最近发布的一项研究显示，在短期内三年内，新型车辆坠毁事故的可能性已经下降了三分之一以上。 事实上，安全方面的进步使得死亡率大幅降低，今天出售的汽车提供的安全统计数据甚至比五年前推出的更好。 这为汽车制造商创造了一个良性循环，让司机有理由尽快购买新车。

从机械和结构改进到增加安全相关立法，安全性得到改善的原因有很多。但是，最有趣和增长最快的安全应用之一是高级驾驶辅助系统（ADAS）。这些系统使用传感器，摄像头和显示器的组合来提供更大的驾驶员可视性，并且当驾驶员不能时也对危险情况作出反应。盲点定义为驾驶员视野受阻的区域。后视摄像头安装在汽车后部，显示器安装在后视镜或仪表板上，已成为中高端车辆的主要装备，可在车辆后方提供驾驶员视野，减少事故发生。美国国家公路交通安全管理局（NHTSA）估计，后视摄像头可以将后退死亡人数减少50％以上。当美国政府通过要求2018年开始的所有新车的后备摄像头时，该功能成为美国的强制性安全要求。

欧洲和亚洲正在考虑类似的法规，汽车制造商已经在模型中采用后视摄像头。 TW9992是解决这一全球安全趋势的汽车视频解码器IC的典范。 它采用来自汽车后视摄像头的单端和差分复合视频输入，并应用其自动对比度调整功能来降低或提高图像亮度/对比度，从而提高可视性和安全性。 解码器然后通过其MIPI-CSI2接口将视频输出到主机单元的SOC，后者处理视频并将其发送到仪表板的LCD屏幕或后视镜。

设计注意事项

随着后视镜和其他相机成为主流，成本和可靠性是汽车制造商面临的两个关键设计问题。 系统成本方程的两个要素是相机和显示器。 最初的实施利用后视镜中的低成本显示器。 随着导航单元和仪表板显示变得越来越普遍，它们也被用于显示后视摄像头视频。 原始设计试图通过管理信息娱乐子系统的核心处理器运行此视频。 这些先进的SoC引入了可靠性问题，启动速度太慢，无法在车辆初始点火后立即向驾驶员提供及时的后置摄像头视频。

另一种选择，特别是当这些SoC的负载持续增加时，就是利用看起来像“硬连线”视频解码器和LCD控制器解决方案，绕过SoC，为显示器提供近乎即时的备用视频，确保可靠的递达小于500毫秒。

图2. TW8834 LCD视频处理器提高了车辆安全性，增强了主机显示器支持各种视频源的能力

这种方法允许系统在必要时检测锁定并绕过SoC。 硬件旁路提供每个主要汽车OEM所要求的通信完整性和可靠性。

当今系统架构师面临的另一个挑战是，大多数数字SoC没有足够的端口可用于接受现代车辆所需的越来越多的视频输入。 因此，虽然他们有足够的能力来处理这些数据，虽然并不总是那么可靠，但是没有办法立即将多个输入的数据输入到设备中。 答案是通过单个数据总线将信号交错在一起，该数据总线仅需要应用处理器的单个视频接口。 然后，SoC能够解复用并处理多个不同的视频流。 随着时间的推移，交错流的数量将增加，从而实现更多视频输入。 具有交错数字输出方法的多通道模拟视频解码器可以释放SoC上的精确导航服务，这是一个关键的设计考虑因素。

还有成本优势。 每辆车多达8台摄像机，成本正在成为一个真正的因素，因为这些安全功能在下游引入更多的中低端车辆。 需要更复杂和昂贵的处理和布线的高清晰度摄像机对于这些车辆而言并不具有成本效益。 然而，模拟技术功能齐全，以更低的实施成本提供可靠性优势。

鸟瞰图

随着汽车制造商不再对后视摄像头的实用性进行辩论，大多数汽车制造商正在取得重大进展，以使可视全景成为汽车的标准安全功能。

全景监控系统处理来自四个摄像机的视频，然后将四个图像组合成单个鸟瞰，自上而下的视图，就好像摄像机直接驻留在车辆上方一样。 监视器可帮助驾驶员直观地确认车辆相对于周围物体的位置，以便于操纵和停车。 根据Infinity Research的数据，到2018年，仅全景监视器应用程序的复合增长率为33％。

图3. TW9984视频解码器可实现超清晰图像，从而提高驾驶员和行人的安全性

该应用已经变得更具成本效益，并通过专为周边停车辅助应用开发的新型多通道视频解码器技术提供了许多可靠性优势。集成是一个关键的推动因素，最新的解决方案集成了四个高质量的NTSC / PAL模拟视频解码器和10位模数转换器（ADC），可同时支持四个独立的模拟摄像机输入。灵活的数字输出接口将图像发送到处理器，然后处理器可以将四个图像组合成单个统一的全景视图图像。片上模拟视频编码器能够将组合视频作为标准模拟复合信号传输到主机显示器。直接接收差分模拟视频输入的能力使每个输入通道无需外部运算放大器，从而进一步减少了元件数量。这种高度集成有助于简化系统设计并最大限度地减少解决方案占用空间，从而保留关键电路板空间并降低整体系统成本，这是使此功能变得更加普遍的关键因素。

灵活性也很重要。 鉴于可能的各种实现，这些新的四通道视频解码器现在可以提供数字输出接口以支持多种配置，包括在27MHz的四个8位总线上的标准ITU-R BT.656格式输出； 时间复用字节交错输出，在54MHz的单个8位总线上发送两个通道； 或108MHz的单个8位总线上的所有四个通道。 这使系统设计人员能够为不同的模型创建多种变体，而无需全新的设计。 设计人员还应警惕具有比汽车应用更适合建筑监控的功能的视频解码器和编码器，因为它们缺少关键的诊断功能，如电池短路和接地短路，这进一步提高了可靠性并确保系统设计人员不会为他们不需要的功能付费。

什么来了？

在过去的十年中，安全性已成为一个重要的差异化因素 - 碰撞测试数据的可用性以及避免轻微凹痕和叮当以及严重事故的能力已成为消费者选择车辆的真正因素。 这改变了汽车制造商营销这些新功能的方式。 随着消费者准备为安全付费，盲点监视器和车道偏离警告等功能被证明更有说服力，以证明中央LCD和信息娱乐系统的存在，而不是支付升级以获得更好的无线电或导航系统。 基本车型的高级增加越来越多地集中于提高可视性和安全性，并且证明对汽车制造商来说也是一个更好的经济主张。

由于实施安全功能的成本使其可以在更主流的模型中提供，因此还有更多的内容。 例如，越来越多的视频将用于提供夜视和自动增亮以及变暗等功能，以提高可视性，挡风玻璃将成为诊断数据的又一显示器。 提供可靠，易于集成和经济高效的视频解决方案的能力将成为下一代ADAS功能的关键推动因素，这些功能可提高驾驶员安全性并最终提高消费者对新车的需求。