TI融合车辆多元感测器 推动车辆发展安全及自主功能

当车辆先进驾驶辅助系统（ADAS）技术逐步演进扩展到对时间较敏感的关键应用，例如紧急刹车、警告和避免汽车正面碰撞，以及盲点侦测等，从辨识路标到保持在车道线内，人工智慧辅助摄影机都促使汽车变得更智慧且安全。却担心若遇上浓雾，人眼和摄影机的视线都无法辨识路况时，恐会发生意外。此时，结合来自多个感测器的资料将有助于做出更可靠、即时的决定，以实现更安全的自动驾驶。

结合来自多个感测器的资料将有助于做出更可靠、即时的决定，以实现更安全的自动驾驶。

德州仪器公司ADAS总经理Miro Adzan表示：「目前驾驶辅助系统需要整合一系列不同感测器，以协助车辆充分发挥各自技术优势。如摄影机在识别物体上虽是一个很好的选择，但在恶劣天气或夜间效果不佳。反观雷达，却能在下雨、下雪或起雾时都正常运作。」

惟若使用不同类型的感测器展现的优势，将不仅止于针对各种条件，或切换感测器的应用问题。即使在晴朗的天气，摄影机拍摄物体细节的能力更强，雷达更能准确测量物体的距离。随着这些技术扩展到对于时间敏感的关键应用，设计工程师需要结合这些不同的资讯来源，以提供可靠的即时决定。

德州仪器公司Jacinto处理器总经理Curt Moore进一步指出：「例如自动停车需要结合来自摄影机和雷达的资料，有时甚至是来自超音波的资料，车辆才能准确了解周围发生的情况。就算这些感测器本身都不够准确，但在整合之后，就能够呈现更准确的周边空间样貌，即使将车辆停在较狭窄的空间内也不会损坏。」

如今ADAS已不再只是高端汽车的专属配备，在美国生产的车辆有将近93%至少配备一项ADAS功能；到了9月之后，自动紧急刹车将成为美国99%新车的标准配备。这项转变可归功于感测器成本和尺寸减缩的结果，包含TI毫米波雷达感测器，已将整个雷达系统整合到硬币大小的晶片中。

Miro说：「10年前因为尺寸、成本和复杂性限制，雷达主要用于军事应用，但现在价格合理的感测器日渐普及，开辟了新的应用层面，已即将成为车辆的标准配备。」ADAS工程师也因此面临新的挑战，须设计能够汇集所有资料串流并有效处理的系统，同时满足合理价格和功率的严格限制。

此外，若在单一感测器ADAS系统内侦测物体前，会在感测器附近预先处理资料，以便立即使用这些资讯。让感测器融合时，须要将原始的高解析度资料立即传输到中央单元处理，借以形成单一、准确的环境模型，避免汽车发生碰撞。

德州仪器公司FPD-Link产品总经理Heather Babcock表示：「现今所有资料都来自于这些感测器节点，挑战在于须确保所有资料同步，车辆才能了解周围发生的情况，并做出重要的决定。为了同步即时传输资料，高频宽、未压缩的传输能力便显得相当重要，以防压缩资料会导致延迟。」

该公司推出FPD-Link通讯协定最初目的，就是为了将数位影片串流从图形处理器传输到数位显示器，再透过简单、容易布线的电缆，在数米范围内传输大量未压缩资料。Heather 表示：「在一端有套标准通讯协定，可将资料转换为序列FPD-Link 串流，相当安全且强大的专有编码。只要与另一端配对的解串器相搭配，就能对资料重建其原始格式，并透过TI产品组合支援的各种介面通讯协定传输。」待这些资料进入中央处理器之后，将会整合到汽车周围环境的统一模型中，计算密集型讯号处理和深度学习演算法，所以会增家所需的功率输入和热量输出。

Curt 表示：「将 DSP 和处理器整合到晶片上的一个系统能够展现极大的优势。若不整合，DSP 和处理器都需要各自的记忆体和电源，系统成本会相当高。另一个优势是将这些操作整合到一个晶片来减少延迟。」其中除了个别组件如节能的处理器之外，德州仪器的汽车级电源管理积体电路还具备感测器融合、前置摄影机和网域控制器等安全功能，可提高车内的整体电源效率和功用。

至今德州仪器的整个 ADAS 产品生态系统，都是为了确保相容而打造。让汽车制造商可以按照汽车需求、价位，选择不同整体产品组合。Miro指出：「由德州仪器设计的 ADAS 产品，会在各方面都考量到汽车的各种挑战，让客户可以更容易进行系统设计。」