為高級駕駛輔助系統（ADAS）域控制器構建具有集成處理器的多攝像頭視覺(jué)感知系統。
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當我們駕車(chē)穿過(guò)社區和城鎮，看到孩子們步行或騎自行車(chē)時(shí)，我們不禁會(huì )想起道路上的安全是多么重要。美國國家公路交通安全管理局（NHTSA）2021年的一項研究顯示，在美國，平均每天有20名行人死于交通事故——相當于每71分鐘就有一人。世界衛生組織（WHO）2022年的一項研究則表明，每年有130萬(wàn)人死于道路交通事故，其中超過(guò)一半的死亡者是行人、騎自行車(chē)者和摩托車(chē)手。不幸的是，駕駛員分心是導致這些事故的最大原因之一，而且我們分心的傾向似乎每年都在增加。高級駕駛輔助系統（ADAS）有助于減輕分心帶來(lái)的影響，以保護駕駛員、行人和弱勢道路使用者。隨著(zhù)對后視攝像頭、前視攝像頭和駕駛員監控系統的需求增加，以實(shí)現五星級安全評級并滿(mǎn)足監管期限，許多制造商正在將其車(chē)輛架構升級，將主動(dòng)安全功能集成到ADAS域控制器中。域控制器通常需要具備以下能力：
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/202503/467989.htm與多種傳感器接口的能力：包括數量、類(lèi)型和分辨率。
視覺(jué)、人工智能（AI）和通用處理能力：用于感知以及駕駛和泊車(chē)應用。
連接低帶寬和高速車(chē)輛網(wǎng)絡(luò )的能力。
功能安全和網(wǎng)絡(luò )安全：以防止關(guān)鍵操作的損壞或干擾。
對系統內存、計算性能和輸入/輸出（I/O）帶寬的日益增長(cháng)的需求，正在使系統設計變得復雜，并提高系統成本。如今的高端ADAS系統使用多種不同分辨率的攝像頭，以及圍繞車(chē)輛布置的各種雷達傳感器，以提供完整的駕駛環(huán)境視圖。對于從傳感器收集的每組圖像，需要以高幀率運行基于人工智能和計算機視覺(jué)的檢測與分類(lèi)算法，以準確解讀場(chǎng)景。這給系統和軟件設計人員帶來(lái)了挑戰，包括將這些傳感器連接到處理系統、將其內容傳輸到內存，以及同步數據以供分類(lèi)算法實(shí)時(shí)處理。德州儀器（TI）的TDA4VH-Q1系統級芯片（SoC），如圖1所示，集成了諸如視覺(jué)預處理、深度和運動(dòng)加速、AI網(wǎng)絡(luò )處理、汽車(chē)網(wǎng)絡(luò )接口以及安全微控制器（MCU）等功能。為了在需要滿(mǎn)足汽車(chē)安全完整性等級（ASIL）D的應用中為T(mén)DA4VH-Q1提供動(dòng)力，TPS6594-Q1電源管理集成電路包括功能安全特性，例如電壓監控、針對TDA4VH-Q1 SoC的硬件錯誤檢測，以及一個(gè)問(wèn)答看門(mén)狗（Q&A watchdog），用于監控SoC上的MCU，防止因軟件錯誤導致的鎖定。
圖1
啟用多攝像頭視覺(jué)感知
需要提升處理器性能的一個(gè)ADAS應用示例是多攝像頭視覺(jué)感知。在汽車(chē)周?chē)惭b攝像頭可以提供360度的全方位視野，幫助防止正面碰撞，同時(shí)也能讓駕駛員時(shí)刻留意盲區和相鄰車(chē)道中的交通和行人活動(dòng)。利用德州儀器（TI）的J784S4處理器開(kāi)源軟件開(kāi)發(fā)工具包（SDK），Phantom AI為T(mén)DA4VH-Q1開(kāi)發(fā)了一套多攝像頭視覺(jué)感知系統。Phantom AI的PhantomVision?系統為T(mén)DA4VH-Q1處理器提供了一系列ADAS功能，涵蓋從歐盟通用安全法規合規性到汽車(chē)工程師協(xié)會(huì )（SAE）L2和L2+級別的功能。除了基礎功能——車(chē)輛、弱勢道路使用者、自由空間、交通標志和交通信號燈檢測——PhantomVision?還包括額外的功能，例如建筑區域檢測、轉向燈和尾燈檢測以及基于人工智能的自我路徑預測。他們的多攝像頭感知系統結合了前視、側視和后視攝像頭，覆蓋了車(chē)輛周?chē)?60度視野，并幫助消除了盲區（見(jiàn)圖2）。
圖2
Phantom AI通過(guò)利用TDA4VH-Q1的高性能計算、深度學(xué)習引擎以及用于信號和圖像預處理的專(zhuān)用加速器，實(shí)現了實(shí)時(shí)操作。專(zhuān)用的視覺(jué)預處理加速器處理包括圖像捕獲、色彩空間轉換以及多尺度圖像金字塔構建在內的攝像頭管線(xiàn)。結合德州儀器的深度學(xué)習庫，TDA4VH-Q1的高萬(wàn)億次每秒（teraoperations-per-second）多核數字信號處理器加上矩陣乘法輔助引擎，提供了高效的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )，具備快速算法和最小化的I/O操作調度，從而實(shí)現了高精度和低延遲。在視頻中，您可以看到使用TDA4VH-Q1處理器的PhantomVision?系統的ADAS功能。
為SAE L2和L2+級別駕駛構建復雜的多傳感器ADAS系統，并不需要一臺水冷超級計算機。我們的合作表明，憑借像德州儀器TDA4VH-Q1這樣設計精良的系統級芯片（SoC），以及像Phantom AI團隊這樣的專(zhuān)業(yè)汽車(chē)工程師，可以將符合功能安全要求的、引人注目且成本效益高的系統推向市場(chǎng)。盡管我們可以對自動(dòng)駕駛的未來(lái)充滿(mǎn)熱情，但設計符合功能安全要求且成本效益高的系統的真正目標是讓我們的世界變得更加安全。將ADAS技術(shù)推廣到汽車(chē)市場(chǎng)的更多細分領(lǐng)域——讓更多汽車(chē)配備更多ADAS功能——能夠為駕駛員和行人提供更好的、更安全的體驗。
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