當我們開車穿過社區(qū)和城鎮(zhèn)并看到孩子們在步行和騎自行車時,，我們會意識到道路安全的重要性。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 名行人在交通事故中喪生——每 71 分鐘就有一名行人死亡,。世界衛(wèi)生組織在 2022 年的一項研究中發(fā)現(xiàn),，每年有 130 萬人因道路交通事故死亡其中一半以上是行人,、騎自行車和騎摩托車的人。不幸的是,，駕駛員分心是造成這些事故的主要原因之一,，而這種分心的趨勢似乎每年都在增加。

　　高級駕駛輔助系統(tǒng) （ADAS） 有助于減輕駕駛分心的影響,，從而為駕駛員、行人和弱勢道路群體提供周全的保護,。為了達到五星安全等級并滿足監(jiān)管要求,，需要增加備用攝像頭、前置攝像頭和駕駛監(jiān)控系統(tǒng),。因此,，許多制造商正在改進其車輛架構(gòu),，以在 ADAS 域控制器中集成各種主動安全功能。

　　域控制器通常需要：

　　·與多種傳感器連接的能力：數(shù)量,、模式和分辨率,。

　　·用于感知、駕駛和停車應(yīng)用的視覺,、人工智能 （AI）和通用處理。

　　·與低帶寬和高速車載網(wǎng)絡(luò)的連接,。

　　·功能安全和保障可防止關(guān)鍵器件遭到破壞,。

　　ADAS 域控制器的處理和系統(tǒng)要求

　　對系統(tǒng)內(nèi)存、計算性能和輸入/輸出 （I/O） 帶寬日益增長的需求使系統(tǒng)設(shè)計變得更加復(fù)雜,，并提高了系統(tǒng)成本,。如今的高端 ADAS 系統(tǒng)使用多個不同分辨率的攝像頭,，并在汽車周圍配備了各種雷達傳感器，以提供駕駛環(huán)境的完整視圖,。對于從傳感器收集的每組圖像,，AI 和計算機視覺支持的檢測和分類算法都需要以每秒高幀率運行,，以準確地解釋場景,。這給系統(tǒng)和軟件設(shè)計人員帶來了多項挑戰(zhàn)，包括將這些傳感器連接到處理系統(tǒng),、將其內(nèi)容傳輸?shù)酱鎯ζ髦?，以及同步?shù)據(jù)以供分類算法實時處理。

　　德州儀器 （TI） 的 TDA4VH-Q1 片上系統(tǒng) （SoC）（如圖 1 所示）集成了視覺預(yù)處理,、深度和運動加速、AI 網(wǎng)絡(luò)處理,、汽車網(wǎng)絡(luò)接口和安全微控制器 （MCU） 等功能,。TPS6594-Q1 電源管理集成電路經(jīng)過優(yōu)化，可在需要滿足汽車安全完整性等級 （ASIL） D 的應(yīng)用中為 TDA4VH-Q1 供電,，包括一些功能安全特性,，比如電壓監(jiān)測、TDA4VH-Q1 SoC 的硬件錯誤檢測,，以及一個問答看門狗,，用于監(jiān)測 SoC 上的 MCU 是否存在導(dǎo)致鎖定的軟件錯誤。

　　圖 1：TDA4VH-Q1 SoC 的簡化圖

　　支持多攝像頭視覺感知

　　需要提高處理器性能的 ADAS 應(yīng)用示例之一是多攝像頭視覺感知,。在汽車周圍安裝攝像頭可提供 360 度視野,，有助于防止正面碰撞,，并幫助駕駛員對盲點和鄰近車道的交通和行人活動保持警惕。

　　Phantom AI 利用 TI 的 J784S4 處理器開源軟件開發(fā)套件 （SDK）,，為 TDA4VH-Q1 開發(fā)了一個多攝像頭視覺感知系統(tǒng),。Phantom AI 的 PhantomVision? 系統(tǒng)為 TDA4VH-Q1 處理器提供了一整套 ADAS 功能，從符合歐盟通用安全法規(guī)到符合美國汽車工程師學(xué)會 (SAE) L2 級和 L2+ 級標準,。除了車輛,、弱勢道路群體、自由空間,、交通標志和交通信號燈檢測等基本功能外,，PhantomVision? 還包括了施工區(qū)域、轉(zhuǎn)向燈和尾燈檢測以及基于 AI 的自我路徑預(yù)測等附加功能,。其多攝像頭感知系統(tǒng)由前視,、側(cè)視和后視攝像頭組合而成，可全方位覆蓋車輛的 360 度視野,，有助于消除盲點（圖 2）,。

　　圖 2：Phantom AI 使用的 360 度視野的攝像頭位置

　　通過利用 TDA4VH-Q1 的高性能計算、深度學(xué)習(xí)引擎和用于信號和圖像預(yù)處理的專用加速器的組合,，Phantom AI 使實時操作成為可能,。專用視覺預(yù)處理加速器可處理相機流水線，包括圖像捕捉,、色彩空間轉(zhuǎn)換和多尺度圖像金字塔構(gòu)建,。結(jié)合德州儀器的深度學(xué)習(xí)庫，TDA4VH-Q1 的每秒數(shù)萬億次高速運算多核數(shù)字信號處理器和矩陣乘法輔助引擎可提供具有快速算法和最小 I/O 操作調(diào)度的高效神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),，從而實現(xiàn)高精度和低延遲,。

　　結(jié)語

　　為 SAE L2 級和 L2+ 級駕駛構(gòu)建復(fù)雜的多傳感器 ADAS 系統(tǒng)并不需要水冷式超級計算機。借助TI TDA4VH-Q1 這一類設(shè)計精良的 SoC,，并由 Phantom AI 等專業(yè)汽車工程師進行設(shè)計和開發(fā),，可以向市場推出符合功能安全要求的高性價比系統(tǒng)。雖然我們對自動駕駛的未來充滿熱情,，但設(shè)計符合功能安全要求的經(jīng)濟高效系統(tǒng)的真正目的是使我們的世界變得更加安全,。使 ADAS 技術(shù)惠及更多汽車市場領(lǐng)域（使更多汽車配備更多 ADAS），為駕駛員和行人帶來更好,、更安全的體驗,。

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