隨著自動(dòng)緊急制動(dòng)( AEB )和駕駛員監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)( ADAS )功能的推出,汽車正變得越來越安全。 得益于上述各項(xiàng)功能的日臻完善,自動(dòng)駕駛也變得更加可靠與值得期待。例如,在發(fā)展之初,AEB 只能觀察到前方的汽車。但是現(xiàn)在,它已經(jīng)可以檢測(cè)到行人、穿梭的車流、騎行者以及道路上的其他物體。
意識(shí)到 AI 在駕駛員輔助方面的重要作用,大約 20 家汽車制造商,已欣然同意在 2022 年 9 月之前為大多數(shù)新型乘用車輛配備低速 AEB 和前方碰撞預(yù)警系統(tǒng)。
為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),汽車需要一個(gè)針對(duì)車輛傳感器和相關(guān)處理的精密系統(tǒng)。
除了攝像頭和雷達(dá),第三種傳感器——激光雷達(dá)( LiDAR )也愈發(fā)受歡迎。如同雷達(dá)技術(shù)一樣,LiDAR 利用激光來測(cè)定物體的距離,并且像攝像頭和雷達(dá)圖像一樣,它可以使用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)( CNN )來檢測(cè)道路上的物體。

不同的是,在 LiDAR 中,傳感器生成的 3D 點(diǎn)云數(shù)據(jù)(空間中的一組數(shù)據(jù)點(diǎn))存在數(shù)千個(gè)點(diǎn)。因此,它的準(zhǔn)確性和精度更為優(yōu)異。此外,LiDAR 的利用還可以確保整個(gè) ADAS/自動(dòng)駕駛( AD )系統(tǒng)的冗余性。
例如,在攝像頭可能因太陽(yáng)光或迎面而來的汽車大燈反射而錯(cuò)過某個(gè)特定物體的情況下,LiDAR 可以消除反射率,并能探測(cè)到道路中間的行人。
然而,LiDAR 面臨著兩大挑戰(zhàn):
1.高算力需求:豐富的 LiDAR 數(shù)據(jù)處理導(dǎo)致 LiDAR 技術(shù)比其對(duì)應(yīng)的攝像頭和雷達(dá)昂貴得多,后者在汽車業(yè)界的應(yīng)用歷史更長(zhǎng)久
2.不斷變化與演進(jìn)的設(shè)計(jì):LiDAR 有多種類型,包括固態(tài)掃描、固態(tài)閃存、旋轉(zhuǎn) MEMS、FMCW 等。
賽靈思專注于解決這兩大挑戰(zhàn)。我們強(qiáng)大的 DSP 性能加上靈活的 I/O 配置和可編程邏輯資源,能夠充分滿足眾多 LiDAR 制造商的高算力需求。 此外,賽靈思器件包含了可編程的硬件,能夠靈活適應(yīng)任何 LiDAR 傳感器配置,使之成為應(yīng)對(duì)不斷變化和演進(jìn)發(fā)展的設(shè)計(jì)的理想選擇。 由于 LiDAR 技術(shù)相對(duì)較新,而且 ADAS/AD 市場(chǎng)尚未采用通用方法,因此,目前還沒有明確的 ASSP/ASIC 器件架構(gòu)。
除了能夠滿足 LiDAR 對(duì)高算力和持續(xù)演進(jìn)的設(shè)計(jì)的需求,賽靈思解決方案還極為適合應(yīng)對(duì)成本與功耗問題。賽靈思 FPGA 可為多個(gè)傳感器 RX 通道啟用真正基于硬件的處理流水線。 這就使得 RX 通道能夠同時(shí)獨(dú)立處理不同的目標(biāo)。此外,它還實(shí)現(xiàn)了用于檢測(cè)后處理的集成硬件加速(如點(diǎn)云生成和網(wǎng)格映射),并利用處理系統(tǒng)和可編程邏輯之間的高帶寬連接,在傳感器軟件( SW )和相關(guān)硬件加速功能之間實(shí)現(xiàn)理想分區(qū)。
FPGA 支持的集成解決方案有助于降低成本。除此之外,并行硬件處理還可以降低對(duì)時(shí)鐘速度的需求,從而降低功耗。集成解決方案所提供的獨(dú)特功能不僅可以更新傳感器軟件,還可以重新編程硬件。
客戶
中為光電( ZVISION )是一家開發(fā)固態(tài) LiDAR 技術(shù)的初創(chuàng)企業(yè),其在硬件處理平臺(tái)方面選用賽靈思產(chǎn)品,兼顧 LiDAR 信號(hào)處理與基于點(diǎn)云的 AI 算法功能。賽靈思器件滿足了該公司對(duì)高級(jí)定制、不斷演進(jìn)的信號(hào)處理算法以及用于 AI 處理的并行計(jì)算能力的要求。 速騰聚創(chuàng)( RoboSense )是一家中國(guó)初創(chuàng)企業(yè),他們選擇了一款支持點(diǎn)云 AI 目標(biāo)識(shí)別的賽靈思器件,而不是基于英偉達(dá)/Jetson TX2 的成熟解決方案。 速騰聚創(chuàng)非常看重賽靈思在吞吐量和時(shí)延方面的優(yōu)勢(shì)以及成本效益。更重要的是,該公司的 RS-LiDAR-M1(利用賽靈思 DPU 進(jìn)行點(diǎn)云目標(biāo)識(shí)別)榮膺了 CES 2020 創(chuàng)新獎(jiǎng)!
賽靈思解決方案旨在應(yīng)對(duì) LiDAR 的高算力需求、不斷演進(jìn)的設(shè)計(jì)以及成本和功耗問題。隨著我們不斷賦能這項(xiàng)獨(dú)特而強(qiáng)大的技術(shù),各大汽車制造商也紛紛著手投資于 LiDAR 技術(shù)。
賽靈思的 LiDAR 器件被廣泛采用無疑就是證明。除了速騰聚創(chuàng)和中為光電,Baraja、Benewake、Blickfeld、禾賽、Innovusion、Opsys、OURS、Ouster、Phantom Intelligence、Pointcloud、SureStar及眾多其他公司開發(fā)的 LiDAR 解決方案均采用了賽靈思技術(shù),而這些解決方案已為眾多車輛所部署——也許還有您的汽車。
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原文標(biāo)題:實(shí)現(xiàn)“三重視覺” — 面向安全駕駛的激光雷達(dá)技術(shù)
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