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自动停车系统的环视技术的优点和挑战,中国机械网,okmao.com
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自动停车系统的环视技术的优点和挑战
2020年05月27日    阅读量:497    新闻来源:中国机械网 okmao.com  |  投稿

泊车辅助和自动泊车功能使平凡的任务变得很平常,例如平行泊车,在拥挤的车库或狭窄的泊车位中泊车,或者仅仅是为驾驶员找到可用空间。 


驾驶员调查一直显示,平行停车是我们驾驶方向盘时最焦虑的经历之一。此外,低速车祸,例如在停车操作中发生的事故,可能是严重伤害的来源,包括鞭打,脑震荡和其他软组织伤害中国机械网okmao.com。停车辅助功能可以帮助避免这些事故,并且消费者喜欢这些功能所带来的便利和安心。 

自动停车系统的环视技术的优点和挑战 中国机械网,okmao.com

基本的环视系统使用多个摄像头为驾驶员提供俯视环境的视觉提示,以及显示汽车相对于附近物体的位置的视觉提示。更先进的系统增加了功能,例如汽车的动画3D模型,更改有利位置的能力,通过汽车底部的可见性以及诸如距离和接近警告以及行车路线估计之类的分析功能。


最先进的系统使泊车过程自动化,从寻找空地到无需驾驶员干预即可进行车辆的转向,加速和破坏。


各种用例都有相应的要求范围,包括所用摄像机的数量和类型;附加的雷达和超声波传感器,以补充来自摄像机的视觉数据;处理以产生可视化,分析和自动化功能。让我们探索每种类型的系统及其相应的处理需求。


基本的环视系统


环视系统通常使用安装在车辆前,后和侧面的四到六个广角摄像机。这些相机上使用的鱼眼镜头会产生扭曲的碗状视图,几何对齐算法可以纠正这种情况。然后,这些校正后的图像需要进行平衡和颜色校正,以实现一致性,并最终将其缝合到汽车周围的单个360度视图中。


在拼接图像的中心渲染了汽车的动画模型,使驾驶员可以鸟瞰周围的环境。也可以在图像上添加其他叠加层,以显示汽车相对于摄像机看到的对象的位置。


此应用的片上系统(SoC)需要具有多个摄像机输入的容量,用于图像调整和调整的图像信号处理器和硬件加速,用于创建汽车模型的图形处理单元以及用于算法的图像覆盖和处理核心图像分析。


自动泊车系统


自动泊车系统使用一组类似于全景系统的摄像头传感器,通常包括短程雷达,超声波和高性能惯性测量单元传感器。除了摄像头处理和全景图像创建之外,该系统还需要执行对象检测和分类以进行停车位和车道检测。


自动化的停车系统结合了所有传感器的数据,并使用视觉和传感器融合算法将车辆安全地操纵到可用空间中。该系统还可以记录来自摄像机的视频流,以记录停车时车辆的动作。这些日志可用于事件报告并改善未来的算法性能。 


对于这种要求更高的应用程序,SoC将需要对传感器融合和计算机视觉进行更大的处理,并对检测和分类算法进行神经网络处理。SoC还可以包括用于录制和访问外部存储的视频编码加速。


自动代客泊车


在没有驾驶员参与的情况下,能够找到大量空旷的停车位并安全地停放和停放车辆的能力包括更多的自动化功能。当自动系统开始停车或取消停车过程时,驾驶员可能在车外,甚至可能有一段距离。


此处的传感器类型与自动泊车系统的传感器类型相同,但是算法复杂性大大提高,包括添加了同时定位和地图绘制以及路径规划算法。这些算法提供了实时解释整个环境并在停车过程中做出安全决策所需的位置和情报。


无人驾驶自动化需要ASIL-D的汽车安全完整性等级(ASIL)等级,才能实现传感器融合处理,本地化,路径规划和线控驾驶指令交付的全部范围。


使环视技术更广泛地可用


汽车制造商希望将最基本的环视功能引入其入门级和中档车辆,并在其高端和豪华车型上配备具有自动化功能的先进系统。理想情况下,制造商可以为客户提供系统之间的某种连续性-每个系统都具有熟悉的外观和感觉-并能够通过简单的硬件或软件更改来升级功能级别。


但是,可伸缩的实现对一级制造商及其SoC供应商构成了挑战。许多SoC供应商仅提供部分解决方案–具有摄像头输入和可视化功能但不具有分析功能的简单SoC,或者具有自动化功能的系统,该系统昂贵,耗电且在较少使用时不切实际。


制造商别无选择,只能将他们的开发工作划分到不同的系统中,从而导致重复的工作,更高的开发成本,并且没有简单的方法来保持整个车辆系列的连续性。


SoC供应商可以采取一些措施来应对这些挑战。从环视和停车应用的整体角度来看,这成为交付规模的问题:更多的传感器,更多的算法处理和内存,以及随着应用的发展而纳入安全性的方法。考虑到要求的范围,一个设备不能解决问题,但可以解决一系列设备问题。这样的设备系列应:


围绕广泛的应用程序和用例建模而构建,以确保了解极端情况以及如何最佳地平衡资源。

积极地将加速用于例行但计算量大的任务。

充分利用最适合所需特定工作的处理核心(图形,视频编码,神经网络处理,计算机视觉处理,安全性)。

在满足性能需求的同时,有效地使用内存以最大程度地减少功耗和组件数量。

维护整个产品系列中的通用处理器内核,加速器,输入/输出以及内存系统和芯片基础结构,以最大程度地提高重用性。

交付针对设备组件进行了优化的通用软件工具包,并保证重复使用已开发的软件资产。

使用这些原理构建的一系列SoC可以帮助实现这一愿景,但这并非易事。向ADAS市场提供技术的历史是必要的。通过几代系统与制造商的合作建立了对实施过程中出现的细微技术问题的赞赏。


AV环视框图

该简化框图以环绕视图用例显示了TI的Jacinto TDA4VM处理器,该用例显示了视频和其他传感器输入,显示输出以及对压缩视频文件的存储访问。


这样可以了解开发周期中浪费时间的地方,并揭示可以提高系统开发效率的工作。这项合作还提供了必要的见识,以预测下一组挑战,并设计出准备就绪的设备和软件。技术与系统专业知识的结合将使汽车更智能,操作压力更少,从而使我们的道路和停车场更安全。


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