當(dāng)我們開車穿過社區(qū)和城鎮(zhèn)并看到孩子們?cè)诓叫泻万T自行車時(shí)，我們會(huì)意識(shí)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(xiàng)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(xiàng)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(shì)似乎每年都在增加,。

　　高級(jí)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(shì)道路群體提供周全的保護(hù),。為了達(dá)到五星安全等級(jí)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(jìn)其車輛架構(gòu)，以在 ADAS 域控制器中集成各種主動(dòng)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(duì)系統(tǒng)內(nèi)存、計(jì)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(jì)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(gè)不同分辨率的攝像頭，并在汽車周圍配備了各種雷達(dá)傳感器,，以提供駕駛環(huán)境的完整視圖,。對(duì)于從傳感器收集的每組圖像，AI 和計(jì)算機(jī)視覺支持的檢測(cè)和分類算法都需要以每秒高幀率運(yùn)行,，以準(zhǔn)確地解釋場(chǎng)景,。這給系統(tǒng)和軟件設(shè)計(jì)人員帶來了多項(xiàng)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?chǔ)器中,，以及同步數(shù)據(jù)以供分類算法實(shí)時(shí)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(yùn)動(dòng)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(jí) （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(cè),、TDA4VH-Q1 SoC 的硬件錯(cuò)誤檢測(cè)，以及一個(gè)問答看門狗,，用于監(jiān)測(cè) SoC 上的 MCU 是否存在導(dǎo)致鎖定的軟件錯(cuò)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(duì)盲點(diǎn)和鄰近車道的交通和行人活動(dòng)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(gè)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(huì) (SAE) L2 級(jí)和 L2+ 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。除了車輛,、弱勢(shì)道路群體,、自由空間、交通標(biāo)志和交通信號(hào)燈檢測(cè)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(cè)以及基于 AI 的自我路徑預(yù)測(cè)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(diǎn)（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(jì)算,、深度學(xué)習(xí)引擎和用于信號(hào)和圖像預(yù)處理的專用加速器的組合，Phantom AI 使實(shí)時(shí)操作成為可能,。專用視覺預(yù)處理加速器可處理相機(jī)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(yùn)算多核數(shù)字信號(hào)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(shí)現(xiàn)高精度和低延遲,。

　　結(jié)語

　　為 SAE L2 級(jí)和 L2+ 級(jí)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(jí)計(jì)算機(jī),。借助TI TDA4VH-Q1 這一類設(shè)計(jì)精良的 SoC，并由 Phantom AI 等專業(yè)汽車工程師進(jìn)行設(shè)計(jì)和開發(fā),，可以向市場(chǎng)推出符合功能安全要求的高性價(jià)比系統(tǒng),。雖然我們對(duì)自動(dòng)駕駛的未來充滿熱情，但設(shè)計(jì)符合功能安全要求的經(jīng)濟(jì)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(chǎng)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(yàn),。

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