汽車將逐漸變成行進(jìn)中的傳感器平臺(tái)

隨著高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng) (ADAS) 等系統(tǒng)的問世，以及面向無(wú)人駕駛車輛的發(fā)展方向，汽車需要清楚地知道周圍環(huán)境。駕駛員能夠感知我們周圍的環(huán)境，做出判斷，并在不同的情況下迅速做出反應(yīng)。然而，人無(wú)完人。我們會(huì)疲憊、分神，也會(huì)犯錯(cuò)誤。為了提升安全性，汽車制造商正在設(shè)計(jì)用于小客車的ADAS。汽車依靠多種傳感器來(lái)了解很多不同情況下的周圍環(huán)境。然后，這些數(shù)據(jù)被傳送給諸如TI的TDA2x等高精密處理器，用于諸如自動(dòng)緊急剎車 (AEB)，車道偏離報(bào)警 (LDW) 和盲點(diǎn)監(jiān)測(cè)等功能。

有幾種傳感器經(jīng)常被用于周圍環(huán)境感知。被動(dòng)傳感器—被用來(lái)感測(cè)從物體上反射或發(fā)射出來(lái)的射線。

可視圖像傳感器—所有在可視光譜內(nèi)運(yùn)行的成像儀

紅外圖像傳感器—在可視光譜外運(yùn)行?？梢允墙t外或熱紅外（遠(yuǎn)紅外）。

被動(dòng)傳感器受環(huán)境的影響—一天中的不同時(shí)刻，天氣等。例如，可視傳感器受到每天不同時(shí)刻的可見光數(shù)量的影響。

主動(dòng)傳感器—發(fā)射出射線，并測(cè)量反射信號(hào)的響應(yīng)。優(yōu)勢(shì)是能夠隨時(shí)獲得測(cè)量結(jié)果，不受早中晚或季節(jié)的影響。

雷達(dá)—發(fā)射無(wú)線電波，根據(jù)從物體上反射回來(lái)的無(wú)線電波來(lái)確定這個(gè)物體的距離、方向和速度

超聲波—發(fā)射超聲波，根據(jù)從物體上反射回來(lái)的超聲波來(lái)確定這個(gè)物體的距離

光達(dá)—掃描從一個(gè)物體上反射回來(lái)的激光來(lái)確定物體的距離

飛行時(shí)間—一個(gè)攝像頭，測(cè)量一個(gè)發(fā)射出的紅外光束從物體上反彈回來(lái)到返回傳感器的時(shí)間，以確定這個(gè)物體的距離

結(jié)構(gòu)光—一個(gè)已知光圖案被投射到一個(gè)物體上，通常由TI的數(shù)字光處理 (DLP) 設(shè)備投射。這個(gè)圖案的變形情況被攝像頭所捕捉，并進(jìn)行分析，以確定物體的距離。

為了提高多種不同情況下的準(zhǔn)確度、可靠性和耐用性，至少需要用一種以上的傳感器來(lái)觀察同一場(chǎng)景。所有傳感器技術(shù)都有其固有的限制因素和優(yōu)勢(shì)。不同的傳感器技術(shù)可以被組合在一起，將來(lái)自同一場(chǎng)景下的不同傳感器的數(shù)據(jù)融合在一起，從而提供一個(gè)更加穩(wěn)定耐用的解決方案，“數(shù)據(jù)融合消除了數(shù)據(jù)混淆”。其中一個(gè)示例就是可見光傳感器和雷達(dá)的組合。

可見光傳感器的優(yōu)勢(shì)包括高分辨率、識(shí)別物體和對(duì)其分類的能力、以及提供重要信息情況的功能。然而，它們的性能受到可獲得的光量以及天氣（諸如下霧、雨雪）的影響。其它諸如過熱等因素會(huì)導(dǎo)致圖像的質(zhì)量因噪聲的影響而下降。TI處理器上提供的精密圖像處理可以緩解其中的某些影響。

另一方面，雷達(dá)能夠穿過雨雪，并且可以非常迅速和有效地測(cè)量距離。多普勒雷達(dá)具有額外優(yōu)勢(shì)，能夠檢測(cè)物體的運(yùn)動(dòng)。然而，雷達(dá)分辨率較低，并且不能輕易地識(shí)別物體。可見光數(shù)據(jù)和雷達(dá)數(shù)據(jù)的融合提供了一種在多種不同情況下更加穩(wěn)健耐用的解決方案。

此外，不同傳感器之間的成本有所差異，這也會(huì)影響到針對(duì)特定應(yīng)用的最佳選擇。例如，激光雷達(dá) (LIDAR) 提供非常精確的距離測(cè)量功能，但是比被動(dòng)圖像傳感器貴很多。隨著不斷的開發(fā)，成本將會(huì)持續(xù)降低，而汽車最終將在多種傳感器的幫助下做到眼觀六路、耳聽八方。

TDA處理器系列高度集成，并在可編程平臺(tái)上開發(fā)而成，這個(gè)平臺(tái)滿足了配備有ADAS的汽車的高強(qiáng)度處理需要。來(lái)自觀察此場(chǎng)景的不同傳感器的數(shù)據(jù)可被提供給TDA2x，并且組合成更加完整的照片，以便為迅速且智能的決策提供支持。例如，一個(gè)視覺傳感器在較暗的情景下會(huì)將一個(gè)信箱顯示為類似于人的形狀。TI處理器可以執(zhí)行精密行人檢測(cè)，根據(jù)物體的比例，此功能可將其識(shí)別為路邊可能的行人。然而，來(lái)自熱傳感器的數(shù)據(jù)將會(huì)識(shí)別出此物體的溫度過低，不太可能是有生命的物體，所以可能不是行人。因此，工作特性不同的傳感器可提供更高的安全級(jí)別。

最終目標(biāo)是創(chuàng)造出一款完全自主的汽車，而這些無(wú)人駕駛的車輛將最終實(shí)現(xiàn)一個(gè)沒有交通傷亡事故的世界。TI正在積極地從事傳感器和處理技術(shù)的研發(fā)工作，以幫助客戶開發(fā)無(wú)人駕駛車輛。然而，應(yīng)該及時(shí)地解決這些問題，我堅(jiān)信，當(dāng)我們面對(duì)無(wú)人駕駛車輛的研發(fā)時(shí)，問題不是我們“是否”能實(shí)現(xiàn)，而是“何時(shí)”能實(shí)現(xiàn)。

訪問汽車官網(wǎng)，了解更多資訊

訪問ADAS主頁(yè)，了解詳情

審核編輯：符乾江