有人說“未來的汽車是四個(gè)輪子上的智能手機(jī)”，你同意嗎？不管你同意還是不同意，但有一點(diǎn)，汽車將會(huì)更加擬人化，隨著汽車上的各種傳感器越來越多并進(jìn)行傳感器融合處理，配合機(jī)器視覺技術(shù)更高更智能的判斷，無人駕駛或接近無人駕駛的時(shí)代將很快到來。
“各種傳感器就相當(dāng)于人身體的五官，一個(gè)感官的感覺不一定正確，但是將五官的感覺集中起來，判斷的準(zhǔn)確性會(huì)提升很多。”德州儀器處理器業(yè)務(wù)部開發(fā)總監(jiān)蔣宏解釋，現(xiàn)在流行的Sensor fusion即傳感器融合正是基于這個(gè)想法。他們將車中的多種傳感器通過德州儀器最新的異構(gòu)處理器Jacinto 6（后面簡稱J6）進(jìn)行集中管理，目前集中管理的傳感器有攝像傳感器、超聲傳感器與雷達(dá)傳感器，未來還會(huì)集成熱成像傳感器。J6是TI最新一代的汽車信息娛樂平臺(tái)，它基于真正的強(qiáng)大的異構(gòu)架構(gòu)，包括2個(gè)Cortex-A15的CPU內(nèi)核、2個(gè)C66xDSP、三核GPU（3D雙核G544和2D單核GC320）、兩個(gè) Cortex-M4 內(nèi)核，以及兩個(gè)硬件加速的視覺引警EVE。EVE是TI專利的針對(duì)機(jī)器視覺的失量引擎，可進(jìn)行大量失量計(jì)算和光流處理。“異構(gòu)更適合于做汽車電子，因?yàn)槠囎钪匾奶攸c(diǎn)就是要快速起動(dòng)，比如倒車等動(dòng)作，一啟動(dòng)要馬上執(zhí)行?！彼硎尽?
J6的最大特點(diǎn)之一是可以實(shí)現(xiàn)基于硬件的虛擬化，相比基于軟件的虛擬化，可以提升整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。它的優(yōu)勢是一個(gè)系統(tǒng)掛掉，不會(huì)影響另一個(gè)系統(tǒng)。比如將CPU的功能分為兩組，一個(gè)做實(shí)時(shí)儀表盤，一個(gè)做信息娛樂。“這也吸引了很多第三方來我們的J6平臺(tái)進(jìn)行開發(fā)。我們可以通過一個(gè)J6平臺(tái)同時(shí)實(shí)現(xiàn)QNX，實(shí)時(shí)OS, Linux等多種操作系統(tǒng)的應(yīng)用?！笔Y宏表示。在TI的展示現(xiàn)場，有第三方演示了基于J6的快速啟動(dòng)：1.7秒啟動(dòng)儀表盤。他補(bǔ)充，J6是一個(gè)大家族，可以覆蓋從經(jīng)濟(jì)車型到豪華車型。CPU從800M到1.7G，芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)用戶可以根據(jù)需求選擇，異構(gòu)非常方便，不同級(jí)別芯片pin to pin兼容。
“現(xiàn)在的另一個(gè)新趨勢是，將一些非重要的ADAS功能集成到信息娛樂的SoC中。”蔣宏解釋，以前，ADAS與信息娛樂系統(tǒng)沒有交集。現(xiàn)在，車廠將非主動(dòng)安全的ADAS功能也放到信息娛樂處理器中了，比如：360泊車系統(tǒng)加入到信息娛樂系統(tǒng)中，司機(jī)可以根據(jù)收到的信息來判斷剎車等主要安全動(dòng)作。這樣做的好處是，不需要像主動(dòng)安全一樣做太長時(shí)間的認(rèn)證。主動(dòng)安全的認(rèn)證級(jí)別非常高，認(rèn)證時(shí)間很長。這樣，像360泊車系統(tǒng)等可以更快速地普及。
談到汽車內(nèi)的傳感器融合，蔣宏表示，Sensor fusion目前分為low lever與high level。所謂的high level，就是分離式的，每個(gè)傳感器自帶MCU，只將有限的信息傳到ADAS處理器。這種方式的好處是模塊化，容易替換，但缺點(diǎn)是信息分離，不能將各個(gè)傳感器采集的信息集中起來進(jìn)行更可靠的判斷，并且這種分離方式成本更高。 Low level的方式正好相反：將所有傳感器的信息用一個(gè)更強(qiáng)大的處理器統(tǒng)一來管理，降低成本。當(dāng)然，還有一種處于中間的混合方式。各家車廠的喜好都不同，“我個(gè)人的觀點(diǎn)更看好low level方式。目前l(fā)ow level與混合模式我們都有支持。我個(gè)人建議攝像Sensor中采用raw data形式?！彼Q。目前TI的ADAS系統(tǒng)可以融合的傳感器包括攝像、雷達(dá)、超聲，以及后面要融合進(jìn)來紅外熱成像傳感器。
而這些傳感器融合是基于TI的另一顆SoC——TDA2x。這一顆SoC也是異構(gòu)架構(gòu)，與J6一樣，重要的元素是EVE。只是針對(duì)的應(yīng)用場景不同，它主要針對(duì)ADAS應(yīng)用。
這里要談一談的是基于TI Vision AccelerationPac（EVE）的實(shí)時(shí)全密度光流處理。它能將需要的信息提取出來，不需要的信息去掉。例如判定一個(gè)物體是人還是物？是否在運(yùn)動(dòng)，如果靜止的，就不重要了。另外，如果運(yùn)動(dòng)的，要看方向，與汽車相反的方向運(yùn)動(dòng)與相向運(yùn)動(dòng)會(huì)顯示不同的顏色。“它可以非常低的功耗，實(shí)現(xiàn)1080p/60fps實(shí)時(shí)全密度光流分析處理，在ADAS處理器中處于領(lǐng)先地位?！笔Y宏稱，“值得大家注意的是，汽車中對(duì)低功耗的需求也是很明顯的，大家不要認(rèn)為僅是移動(dòng)終端才對(duì)功耗有需求。我們的做法是光流處理，邊緣抽取，不用的信息就扔掉，這樣減小資源浪費(fèi)，降低功耗?！贝送?，這些EVE引警還可更快地同步運(yùn)行多個(gè) ADAS 算法。
基于EVE的實(shí)時(shí)全密度光流處理
另一個(gè)場景也很值得期待：即ADAS與前車燈結(jié)合會(huì)帶來非常擬人化的應(yīng)用場景。比如偵測到前面有行人時(shí)，車燈可以追隨行人，這既提醒了行人，也提醒了駕駛者。而另一個(gè)更神奇的場景是，下雨天，攝像頭偵測到雨柱后，自動(dòng)減小前燈對(duì)雨滴的漫射，使得司機(jī)眼前感覺沒有下雨或雨小了，這樣會(huì)安全舒適很多?！耙延熊噺S在做概念認(rèn)證與測試。LED燈與DLP燈都可以，但是DLP車燈可以更好地控制光束，更精細(xì)。”蔣宏說道。
