وبلاگ شرکت در مورد دوربین خودروی TI ADAS/AD: دوربین جلو، نمای سه‌بعدی فراگیر، کنترل‌کننده دامنه ADAS

دوربین جلوی خودروی TI ADAS/AD: دوربین جلو، نمای سه‌بعدی فراگیر، کنترل‌کننده دامنه ADAS

شرکت شنژن مینگجیادا الکترونیکس یک توزیع‌کننده مشهور قطعات الکترونیکی است. با پایبندی به اصل «خدمت‌رسانی و منفعت‌رسانی به مشتریان»، طیف گسترده‌ای از قطعات الکترونیکی با کیفیت بالا را ارائه می‌دهیم.

[مزایای تأمین]

۱. طیف محصولات جامع که تمام سناریوهای کاربردی را پوشش می‌دهد

خطوط اصلی محصولات گسترده: ما در مدارهای مجتمع ۵G، انرژی نو، اینترنت اشیا، درجه خودرو، ارتباطات و هوش مصنوعی تخصص داریم، در حالی که حافظه، سنسورها، میکروکنترلرها، آرایه‌های گیت قابل برنامه‌ریزی میدانی (FPGA)، فرستنده‌ها، ماژول‌های بی‌سیم Wi-Fi/بلوتوث و کانکتورها را نیز پوشش می‌دهیم. علاوه بر این، بردهای ارزیابی و ابزارهای توسعه از برندهایی مانند STMicroelectronics (ST)، ROHM و Lattice را ارائه می‌دهیم که کل فرآیند را از تحقیق و توسعه تا تولید انبوه پشتیبانی می‌کنند.

درجه‌بندی و تطبیق دقیق: ما محصولات عمومی، کم‌مصرف، درجه خودرو (AEC-Q100، ایمنی عملکردی ASIL-B/D) و درجه صنعتی (محدوده دمایی وسیع از ۴۰- درجه سانتی‌گراد تا ۱۲۵ درجه سانتی‌گراد) را ارائه می‌دهیم و به سناریوهای کاربردی متنوعی مانند لوازم خانگی، الکترونیک خودرو، کنترل صنعتی، دستگاه‌های پزشکی و پوشیدنی‌های هوشمند خدمت می‌کنیم.

۲. کنترل کیفیت دقیق و قابلیت ردیابی

تمام محصولات از کانال‌های رسمی تأمین می‌شوند و دارای گواهینامه سازنده اصلی و گزارش‌های جامع قابلیت ردیابی کیفیت هستند و از حذف کالاهای تقلبی یا نامرغوب اطمینان حاصل می‌کنند. محصولات درجه خودرو و درجه صنعتی تمام آزمون‌های استاندارد صنعت مربوطه (مانند AEC-Q100) را گذرانده‌اند.

فرآیند بازرسی کیفیت حرفه‌ای: ۱۰۰٪ بازرسی ورودی + بازرسی مجدد قبل از حمل و نقل برای اطمینان از سازگاری و قابلیت اطمینان دسته.

۳. موجودی فراوان و تحویل انعطاف‌پذیر

موجودی گسترده ما هم سفارشات نمونه تک واحدی (برای نمونه‌سازی تحقیق و توسعه) و هم نیازهای تولید انبوه را پشتیبانی می‌کند. ما موجودی مدیریت شده توسط فروشنده (VMI) و قراردادهای تأمین بلندمدت را ارائه می‌دهیم.

سفارشات استاندارد ظرف ۲۴ ساعت ارسال می‌شوند؛ سفارشات فوری ظرف ۴ ساعت پاسخ داده می‌شوند؛ تحویل روز بعد در مناطق اصلی در دسترس است. شبکه دو انبار ما در هنگ کنگ و شنژن امکان تحویل سریع جهانی را فراهم می‌کند.

۴. قیمت‌گذاری و خدمات انعطاف‌پذیر برای پاسخگویی به نیازهای متنوع

خرید حجمی مزایای هزینه‌ای را به همراه دارد، در حالی که قیمت‌گذاری طبقه‌بندی شده و مکانیسم‌های حفاظت از قیمت بلندمدت به مشتریان در مدیریت هزینه‌هایشان کمک می‌کند.

خدمات ارزش افزوده شامل تطبیق یک مرحله‌ای صورتحساب مواد (BOM)، توصیه‌های قطعات جایگزین، مشاوره فنی و مدیریت موجودی منسوخ شده است که به طور مؤثر ریسک‌های خرید و طراحی را کاهش می‌دهد.

از طریق یک مدل توزیع ترکیبی که کانال‌های مجاز و غیرمجاز را ترکیب می‌کند، می‌توانیم قطعات کمیاب، منسوخ شده یا نایاب را به سرعت تأمین کنیم.

اول. دوربین‌های جلوی TI ADAS: ادراک اصلی رو به جلو، ایجاد خط اول دفاع برای ایمنی فعال خودرو

دوربین‌های جلوی خودرو به عنوان ترمینال اصلی حسگر رو به جلو سیستم‌های ADAS، وظایف کلیدی نظارت جامع بر شرایط جاده پیش رو، شناسایی دقیق هدف و پیش‌بینی وضعیت ترافیک در حین حرکت خودرو را انجام می‌دهند. آنها سخت‌افزار ضروری برای عملکردهای اساسی ADAS مانند کروز کنترل تطبیقی (ACC)، ترمز اضطراری خودکار (AEB)، دستیار حفظ حرکت بین خطوط (LKA)، تشخیص علائم ترافیکی (TSR) و هشدار برخورد از جلو (FCW) هستند. آنها همچنین به عنوان منبع اصلی داده برای برنامه‌ریزی مسیر رو به جلو، دنبال کردن هوشمند و تصمیم‌گیری اجتناب در رانندگی خودکار پیشرفته عمل می‌کنند. با تمرکز بر شرایط عملیاتی شدید محیط‌های پیچیده رانندگی در خودرو، تگزاس اینسترومنتس راه‌حل جامع سخت‌افزار و نرم‌افزار را برای دوربین‌های جلوی هوشمند با وضوح بالا توسعه داده است که به طور خاص برای سناریوهای دید رو به جلو بهینه‌سازی شده است. این راه‌حل به جای تأمین یک ماژول سخت‌افزاری واحد، شامل یک سیستم ادراک یکپارچه است که تصویربرداری، انتقال سیگنال، پردازش ISP کیفیت تصویر، پیش‌پردازش محاسباتی جلویی و حفاظت امنیتی درجه خودرو را پوشش می‌دهد. این سیستم کاملاً برای طیف گسترده‌ای از سناریوهای رانندگی پیچیده، از جمله شرایط نور شدید روز و شب، نور پس‌زمینه، شب‌های بارانی، گذار بین نور و تاریکی در تونل‌ها و تابش نور پس‌زمینه مناسب است.

از نظر پیکربندی سخت‌افزار و عملکرد تصویربرداری اصلی، راه‌حل دوربین جلوی TI از تطبیق سفارشی در وضوح‌های پیکسل با وضوح بالا پشتیبانی می‌کند. نسخه اصلی تولید انبوه مجهز به سنسور تصویر با وضوح بالا ۸ مگاپیکسلی است که با یک لنز نوری فوق عریض ۱۲۰ درجه جفت شده است و تشخیص دقیق در جاده‌های باریک در فواصل دور را با پوشش زاویه دید عریض در فاصله نزدیک متعادل می‌کند. این دوربین می‌تواند علائم جاده، چراغ‌های ترمز خودروهای جلویی و خطوط جاده را از صدها متر دورتر به دقت شناسایی کند، و همچنین اهداف کوچک نزدیک مانند عابران پیاده، وسایل نقلیه غیر موتوری و موانع ناگهانی در تقاطع‌ها را به دقت ثبت کند. این امر به طور کامل به مشکلات صنعت مربوط به دوربین‌های جلوی سنتی با وضوح پایین، مانند تشخیص تار در فواصل دور و عدم شناسایی یا شناسایی نادرست اهداف کوچک، رسیدگی می‌کند. علاوه بر این، این راه‌حل شامل پردازنده سیگنال تصویر (ISP) اختصاصی TI در خودرو است که دارای الگوریتم‌های تصویربرداری با دامنه دینامیکی وسیع (HDR) چند سطحی داخلی و فناوری بهبود دید در شب اختصاصی است. این سیستم به طور خودکار با سناریوهایی با تغییرات شدید در شرایط نور بین روز و شب سازگار می‌شود و به طور مؤثر تابش نور چراغ‌های جلوی خودروهای روبرو در شب و بازتاب‌های شدید جاده در روز را سرکوب می‌کند. این امر وضوح تصویر و دقت تشخیص هدف را در محیط‌های کم نور و شرایط نور پس‌زمینه نامساعد به طور قابل توجهی بهبود می‌بخشد و از عملکرد ادراک پایدار در تمام ساعات شبانه‌روز اطمینان حاصل می‌کند.

از نظر معماری فنی و پیاده‌سازی عملکردی، دوربین جلوی TI عمیقاً با طیف کامل معماری تراشه‌های SoC اختصاصی ADAS TI یکپارچه شده است. با بهره‌گیری از موتور Vision AccelerationPac و هسته DSP TMS320C66x تعبیه شده در تراشه‌ها، نویز زدایی اولیه تصویر، تصحیح اعوجاج و غربالگری اولیه هدف را در جلوی دوربین انجام می‌دهد. این امر به طور مؤثر بار محاسباتی کنترل‌کننده دامنه انتهایی را کاهش می‌دهد، تاخیر در سطح میلی‌ثانیه در خروجی داده‌های ادراک را به دست می‌آورد و از تصمیم‌گیری و پاسخ‌دهی بی‌درنگ برای سیستم رانندگی هوشمند اطمینان حاصل می‌کند. از نظر انطباق با درجه خودرو، کل طیف ماژول‌های دوربین جلوی به شدت با استاندارد قابلیت اطمینان خودرو AEC-Q100 مطابقت دارد و از عملکرد پایدار در محدوده دمایی فوق‌العاده وسیع ۴۰- درجه سانتی‌گراد تا ۱۲۵ درجه سانتی‌گراد پشتیبانی می‌کند. در برابر شرایط شدید داخل خودرو مانند گرمای شدید تابستان در محفظه موتور، استارت‌های سرد زمستان، لرزش‌های خودرو و قرار گرفتن در معرض باران، برف و رطوبت مقاومت می‌کند. آنها مقاومت استثنایی در برابر تداخل الکترومغناطیسی دارند و با محیط پیچیده الکترومغناطیسی خودرو سازگار می‌شوند تا مشکلاتی مانند لکنت تصویر و وقفه در انتقال داده ناشی از تداخل سیگنال را از بین ببرند. این راه‌حل دوربین جلوی در حال حاضر به طور گسترده در راه‌حل‌های یکپارچه کابین و پارکینگ تک تراشه‌ای TI که در حال تولید انبوه هستند، ادغام شده است. یک دوربین اصلی جلوی واحد برای پشتیبانی از الزامات ادراک جلوی ADAS تمام عیار سطح ۲+ کافی است و نیازهای تولیدکنندگان خودرو را برای راه‌حل‌های رانندگی هوشمند کم‌هزینه و تولید انبوه برآورده می‌کند.

دوم. سیستم نمای فراگیر سه‌بعدی TI: نمای فراگیر ۳۶۰ درجه بدون نقطه کور، فعال‌سازی سیستم ادراک حلقه بسته برای تمام سناریوها از پارک کردن تا رانندگی با سرعت پایین

در مقایسه با سیستم‌های نمای فراگیر دوبعدی سنتی که محدود به ارائه تصاویر مسطح و چسبانده شده هستند و از نقاط کور بصری و خطاهای قابل توجه در تخمین فاصله رنج می‌برند، سیستم نمای فراگیر سه‌بعدی تگزاس اینسترومنتس از چندین دوربین فراگیر با وضوح بالا برای ثبت داده‌های سخت‌افزاری استفاده می‌کند. با ادغام الگوریتم‌های مدل‌سازی سه‌بعدی با دقت بالا، فناوری دوخت تصویر بی‌درنگ و تصحیح اعوجاج، و قابلیت‌های فاصله‌یابی موانع در نزدیکی، یک منطقه ادراک بصری سه‌بعدی ۳۶۰ درجه و بدون نقطه کور را برای خودرو ایجاد می‌کند. این سیستم عمدتاً سناریوهای کلیدی رانندگی با سرعت پایین و پارک کردن مانند دستیار پارک خودکار (APA)، پارک و فراموشی (HPP)، جلوگیری از برخورد در سرعت پایین، کمک به سبقت در جاده‌های باریک، جلوگیری از موانع کم ارتفاع و تشخیص دقیق لبه پیاده‌رو و فضای پارک را پوشش می‌دهد. این سیستم به طور کامل به نقاط کور ادراک نزدیک در کناره‌ها و عقب دوربین جلو رسیدگی می‌کند و یک شبکه ادراک بصری جامع را تشکیل می‌دهد که سیستم ادراک جلویی را با ترکیبی از قابلیت‌های سرعت بالا و پایین و پوشش نزدیک و دور تکمیل می‌کند.

از نظر شبکه‌بندی سخت‌افزار و طراحی لینک انتقال، پیکربندی استاندارد تولید انبوه سیستم نمای فراگیر سه‌بعدی TI شامل چهار دوربین فراگیر فوق عریض با وضوح بالا است که در چهار مکان کلیدی قرار گرفته‌اند: جلوپنجره جلو، زیر آینه‌های جانبی چپ و راست، و در قسمت عقب صندوق عقب. هر دوربین از کابل کواکسیال و فناوری انتقال ویدیوی پرسرعت در خودرو FPD-Link TI برای دستیابی به انتقال بی‌درنگ با تأخیر کم، بدون اتلاف و مقاوم در برابر تداخل ویدیوهای با وضوح بالا استفاده می‌کند. این امر معایب انتقال سنتی LVDS - مانند سیم‌کشی پیچیده، تضعیف سیگنال و تداخل الکترومغناطیسی بالا - را از بین می‌برد و معماری سیم‌کشی خودرو را به طور قابل توجهی ساده می‌کند و هم هزینه‌های مونتاژ تولید انبوه و هم پیچیدگی نگهداری پس از تولید را برای تولیدکنندگان خودرو کاهش می‌دهد. هنگامی که با طراحی مرجع هاب اختصاصی چهار دوربینی TIDA-00455 جفت می‌شود، این سیستم امکان تجمیع همزمان و کالیبراسیون هم‌زمان داده‌های تصویر از چندین دوربین نمای فراگیر را فراهم می‌کند. این امر از سطح سخت‌افزار اطمینان حاصل می‌کند که دوخت تصویر چند نما عاری از عدم هم‌ترازی، شکاف یا تأخیر است و داده‌های تصویر خام دقیقی را برای پشتیبانی از مدل‌سازی سه‌بعدی بعدی ارائه می‌دهد. علاوه بر پیکربندی استاندارد با چهار دوربین، این راه‌حل از گسترش انعطاف‌پذیر تعداد دوربین پشتیبانی می‌کند و سازگاری بالایی با الزامات ارتقا یافته برای ادراک پانورامیک چند دوربینی در مدل‌های خودروی پیشرفته با شش دوربین یا بیشتر دارد.

از نظر الگوریتم‌های اصلی و تجربه بصری سه‌بعدی، با بهره‌گیری از معماری محاسباتی ناهمگن و قابلیت‌های شتاب‌دهنده بصری تعبیه شده در تراشه‌های SoC ADAS سری TDA2x و TDA3x TI، سیستم تصویربرداری پانورامیک سه‌بعدی می‌تواند به سرعت دوخت همزمان تصاویر خام چند دوربینی، تصحیح دقیق اعوجاج لنز و ایجاد مدل سه‌بعدی از محیط اطراف خودرو را انجام دهد. این سیستم یک نمای پرنده ۳۶۰ درجه پانورامیک بی‌درنگ تولید می‌کند که ابعاد واقعی خودرو را به دقت منعکس می‌کند. این نه تنها نمایش بصری اطلاعات محیطی مانند سطح جاده، موانع، فضاهای پارک و لبه‌های پیاده‌رو اطراف خودرو را ارائه می‌دهد، بلکه فاصله بی‌درنگ و موقعیت نسبی بین خودرو و موانع اطراف را به دقت محاسبه می‌کند و هشدارهای فاصله بصری و هشدارهای خطر برخورد را فعال می‌کند. این سیستم که برای نیاز ضروری و با فرکانس بالا به پارک کردن طراحی شده است، دارای تشخیص خودکار فضای پارک داخلی، تطبیق دقیق با فضاهای پارک علامت‌گذاری شده و خودکار، و کمک به مسیر مانور در فضاهای محدود است. این سیستم با تخصیص قدرت محاسباتی از طریق کنترل‌کننده دامنه ADAS، از پیاده‌سازی عملکردهای هوشمند مانند پارک کاملاً خودکار و پارک از راه دور پشتیبانی می‌کند و در نتیجه به طور جامع چالش‌های رایج رانندگی مانند مشکلات پارک برای رانندگان تازه‌کار، خطرات برخورد در جاده‌های باریک و شیوع نقاط کور در حین رانندگی با سرعت پایین را برطرف می‌کند. در مقایسه با راه‌حل‌های نمای فراگیر سنتی، تصویربرداری پانورامیک سه‌بعدی TI چهار مزیت کلیدی را ارائه می‌دهد: دقت مدل‌سازی بالا، حداقل اعوجاج تصویر، مصرف انرژی کم و مناسب بودن قوی برای تولید انبوه. این سیستم به هیچ تراشه پردازش خارجی اضافی نیاز ندارد، زیرا کل الگوریتم را می‌توان با استفاده از کنترل‌کننده اصلی دامنه ADAS اجرا کرد و با الزامات تولیدکنندگان خودرو برای کاهش هزینه و افزایش بهره‌وری در تولید انبوه مطابقت دارد.

سوم. کنترل‌کننده دامنه ADAS TI: مرکز محاسباتی اصلی، هماهنگ کننده مدیریت سرتاسری ادراک بصری و تصمیم‌گیری رانندگی هوشمند

در حالی که دوربین جلوی و سیستم نمای فراگیر سه‌بعدی صرفاً مسئول جمع‌آوری داده‌های بصری خام داخل خودرو و پیش‌پردازش جلویی هستند، تخصیص قدرت محاسباتی، ادغام داده‌ها، پردازش الگوریتم، خروجی تصمیم‌گیری و صدور دستورات کنترل خودرو برای کل سیستم ADAS/AD به طور مرکزی توسط کنترل‌کننده دامنه اختصاصی ADAS تگزاس اینسترومنتس مدیریت و هماهنگ می‌شود. این به عنوان هسته محاسباتی و مرکز فرماندهی کل سیستم ادراک بصری عمل می‌کند. کنترل‌کننده دامنه ADAS TI بر اساس تراشه‌های SoC اختصاصی درجه خودرو سری TDA2x، TDA3x و TDA4 ساخته شده است. این تراشه از معماری تراشه ناهمگن و مقیاس‌پذیر استفاده می‌کند و یک هسته کنترل اصلی سری ARM Cortex-A، یک DSP (پردازشگر سیگنال دیجیتال) با دقت بالا C66x، موتور اختصاصی Vision AccelerationPac و یک هسته کنترل بی‌درنگ Cortex-M4 را ادغام می‌کند. این تراشه نیازهای اصلی متعددی از جمله پردازش الگوریتم بصری با کارایی بالا، ادغام داده‌های چند سنسوری، پاسخ‌های کنترل خودرو بی‌درنگ و مدیریت انطباق ایمنی عملکردی را برآورده می‌کند. قدرت محاسباتی را می‌توان بر اساس الزامات مقیاس‌بندی کرد و به طور کامل نیازهای محاسباتی متغیر از کمک راننده پایه سطح ۲ تا رانندگی خودکار پیشرفته سطح ۴ را پوشش می‌دهد.

از نظر تخصیص قدرت محاسباتی و ادغام داده‌های چند منبعی، هسته کنترل‌کننده دامنه ADAS TI دو عملکرد کلیدی را انجام می‌دهد: اول، داده‌های ادراک جلویی بی‌درنگ را از دوربین‌های جلوی با وضوح بالا و داده‌های تصویربرداری پانورامیک سه‌بعدی برای مدل‌سازی فراگیر دریافت می‌کند؛ همزمان، از داده‌های سنسورهای مختلف مانند رادار موج میلی‌متری و رادار اولتراسونیک پشتیبانی می‌کند و به ادغام با دقت بالا داده‌های ادراک چند منبعی از دید و رادار دست می‌یابد. این امر کاستی‌های ادراک تک‌دید در شرایط آب و هوایی شدید مانند باران شدید، مه غلیظ و تابش شدید را جبران می‌کند و در نتیجه افزونگی ادراک محیطی و قابلیت اطمینان تصمیم‌گیری سیستم رانندگی هوشمند را افزایش می‌دهد؛ دوم، با بهره‌گیری از قابلیت‌های شتاب‌دهنده بصری قدرتمند و پردازش DSP تراشه، الگوریتم‌های اصلی ADAS مانند تشخیص هدف، برنامه‌ریزی مسیر، پیش‌بینی مسیر و تصمیم‌گیری جلوگیری از برخورد را به سرعت اجرا می‌کند و دستورات کنترلی برای شتاب، کاهش سرعت، فرمان و ترمز خودرو را در عرض میلی‌ثانیه تولید کرده و آنها را به طور بی‌درنگ به سیستم‌های کنترل شاسی و بدنه خودرو منتقل می‌کند و در نتیجه مدیریت حلقه بسته را در کل زنجیره ادراک، تصمیم‌گیری و اجرا به دست می‌آورد. به طور خاص، راه‌حل کنترل‌کننده دامنه رانندگی و پارک یکپارچه تک تراشه‌ای که توسط تراشه‌های TDA4 پشتیبانی می‌شود، استاندارد صنعت را برای تولید انبوه تعیین می‌کند. این تراشه با نیاز به تنها یک تراشه هسته، به طور همزمان عملکردهای دوگانه کمک راننده ADAS سطح ۲+ و اطلاعات سرگرمی داخل خودرو را برآورده می‌کند و استفاده مجدد بالای منابع محاسباتی و ادغام سخت‌افزاری قوی را ارائه می‌دهد و در نتیجه هزینه‌های سخت‌افزاری و الزامات فضایی کنترل‌کننده‌های خودرو را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد.

از نظر ایمنی درجه خودرو و آمادگی برای تولید انبوه، کل طیف تراشه‌های اصلی در کنترل‌کننده‌های دامنه ADAS TI بالاترین سطح گواهینامه خودرو AEC-Q100 را برآورده می‌کنند و با سطوح مختلف الزامات ایمنی عملکردی خودرو ISO 26262 (ASIL-B/D) مطابقت دارند. آنها طراحی افزونگی ایمنی در سطح سخت‌افزار و مکانیسم‌های خودآزمایی و بازنشانی خطا را ادغام می‌کنند؛ در صورت بروز هرگونه ناهنجاری در زنجیره ادراک یا عملیات محاسباتی، استراتژی‌های بازگشت ایمنی می‌توانند به سرعت فعال شوند تا ایمنی رانندگی را تضمین کنند. علاوه بر این، معماری کنترل‌کننده دامنه، باز بودن و مقیاس‌پذیری استثنایی را با افزونگی قدرت محاسباتی فراوان و ظرفیت گسترش رابط ارائه می‌دهد. این امر از به‌روزرسانی‌های بی‌سیم (OTA) از راه دور برای کل خودرو در آینده پشتیبانی می‌کند و به تولیدکنندگان خودرو اجازه می‌دهد تا عملکردهای رانندگی هوشمند جدیدی را اضافه کرده و دقت الگوریتم‌های ادراک را از طریق تکرارهای نرم‌افزاری آینده بدون نیاز به تعویض سخت‌افزار بهینه کنند و در نتیجه چرخه عمر محصول مدل‌های خودرو را به طور قابل توجهی افزایش دهند. علاوه بر این، کنترل‌کننده از معماری تراشه کم‌مصرف استفاده می‌کند و حداقل گرما را تولید کرده و در حین کار فشار کمی بر سیستم‌های خنک‌کننده وارد می‌کند. این تراشه به ماژول‌های خنک‌کننده پیچیده نیاز ندارد و برای فضاهای نصب محدود موجود در محفظه‌های موتور انواع خودروها، از جمله خودروهای سواری و تجاری، مناسب است. پایداری و دوام تولید انبوه آن از طریق نصب در تعداد زیادی از خودروها توسط خودروسازان جهانی تأیید شده است.