確保整個ADAS/自動駕駛安全駕駛的激光雷達技術(shù)

作者：Sudip Nag，賽靈思軟件和 AI 產(chǎn)品副總裁

隨著自動緊急制動（ AEB ）和駕駛員監(jiān)測系統(tǒng)等高級駕駛員輔助系統(tǒng)（ ADAS ）功能的推出，汽車正變得越來越安全。

得益于上述各項功能的日臻完善，自動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)可以檢測到行人、穿梭的車流、騎行者以及道路上的其他物體。

意識到 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)。

為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，汽車需要一個針對車輛傳感器和相關(guān)處理的精密系統(tǒng)。

除了攝像頭和雷達，第三種傳感器——激光雷達（ LiDAR ）也愈發(fā)受歡迎。如同雷達技術(shù)一樣，LiDAR 利用激光來測定物體的距離，并且像攝像頭和雷達圖像一樣，它可以使用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ CNN ）來檢測道路上的物體。

不同的是，在 LiDAR 中，傳感器生成的 3D 點云數(shù)據(jù)（空間中的一組數(shù)據(jù)點）存在數(shù)千個點。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 ADAS/自動駕駛（ AD ）系統(tǒng)的冗余性。

例如，在攝像頭可能因太陽光或迎面而來的汽車大燈反射而錯過某個特定物體的情況下，LiDAR 可以消除反射率，并能探測到道路中間的行人。

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)比其對應(yīng)的攝像頭和雷達昂貴得多，后者在汽車業(yè)界的應(yīng)用歷史更長久

2.不斷變化與演進的設(shè)計：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)對不斷變化和演進發(fā)展的設(shè)計的理想選擇。

由于 LiDAR 技術(shù)相對較新，而且 ADAS/AD 市場尚未采用通用方法，因此，目前還沒有明確的 ASSP/ASIC 器件架構(gòu)。

除了能夠滿足 LiDAR 對高算力和持續(xù)演進的設(shè)計的需求，賽靈思解決方案還極為適合應(yīng)對成本與功耗問題。賽靈思 FPGA 可為多個傳感器 RX 通道啟用真正基于硬件的處理流水線。

這就使得 RX 通道能夠同時獨立處理不同的目標(biāo)。此外，它還實現(xiàn)了用于檢測后處理的集成硬件加速（如點云生成和網(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時鐘速度的需求，從而降低功耗。集成解決方案所提供的獨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

一徑科技（ ZVISION ）是一家開發(fā)固態(tài) LiDAR 技術(shù)的初創(chuàng)企業(yè)，其在硬件處理平臺方面選用賽靈思產(chǎn)品，兼顧 LiDAR 信號處理與基于點云的 AI 算法功能。賽靈思器件滿足了該公司對高級定制、不斷演進的信號處理算法以及用于 AI 處理的并行計算能力的要求。

速騰聚創(chuàng)（ RoboSense ）是一家中國初創(chuàng)企業(yè)，他們選擇了一款支持點云 AI 目標(biāo)識別的賽靈思器件，而不是基于英偉達/Jetson TX2 的成熟解決方案。

速騰聚創(chuàng)非?？粗刭愳`思在吞吐量和時延方面的優(yōu)勢以及成本效益。更重要的是，該公司的 RS-LiDAR-M1（利用賽靈思 DPU 進行點云目標(biāo)識別）榮膺了 CES 2020 創(chuàng)新獎！

賽靈思解決方案旨在應(yīng)對 LiDAR 的高算力需求、不斷演進的設(shè)計以及成本和功耗問題。隨著我們不斷賦能這項獨特而強大的技術(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)和一徑科技，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。
編輯：hfy