嵌入式視覺處理器助力自動駕駛發(fā)展

從防撞等安全功能到處于測試階段的自動駕駛，人工智能(AI)技術在現(xiàn)代車輛中的重要性不言而喻。復雜的傳感器和神經網絡模型等深度學習算法扮演著駕駛員的角色，決策速度更快，能夠實現(xiàn)更安全的道路體驗。

比如說在檢測到有行人亂穿馬路時，汽車可以緊急制動;或者有其他車輛靠得太近時，汽車能夠及時轉向…要實現(xiàn)這些功能就需要實時的數(shù)據(jù)密集型計算，而高性能、低功耗的嵌入式視覺處理解決方案在這其中至關重要。

為汽車裝上虛擬眼

汽車上安裝的傳感器數(shù)量少則數(shù)十個，多則上百個。這些傳感器收集了加速度、引擎控制、壓力、溫度和速度等各方面的數(shù)據(jù)。要想針對某一行為立即做出適當?shù)姆磻?，就必須迅速處理?shù)據(jù)，以快速做出正確的行動。

以高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)為例，雷達+攝像頭+激光雷達這樣的組合就相當于ADAS的眼睛。車輛的自動駕駛級別越高(L2級別及以上)，雷達傳感器的任務就越重，即要收集更大范圍的數(shù)據(jù)從而為車輛提供更全面的全景視圖。此外，雷達系統(tǒng)的日益普及也增加了干擾的可能性，對于這種情況，可以使用能夠檢測和糾正這些問題的處理器來減輕干擾。

傳感器收集的數(shù)據(jù)+AI算法=車輛作出及時響應。比如可以準確識別街道中間的人或空盒子，并相應選擇剎車或轉向。

AI還可以優(yōu)化電動汽車的電池性能。AI可以預測子電池組的電池狀態(tài)，并通過神經網絡實現(xiàn)功能，減少車載充電單元中的電流傳感器數(shù)量。同樣，AI技術可以用來預測鋰離子電池的老化情況，從而幫助優(yōu)化其性能。保時捷公司一直使用AI技術挖掘溫度、電池充電狀態(tài)和電池內阻等數(shù)據(jù).并且這一技術在經過訓練后，還可根據(jù)駕駛員的駕駛情況對數(shù)據(jù)進行更準確的預測。

雖然傳感器的體積不大，但對車輛來說十分重要。隨著自動駕駛技術的發(fā)展，傳感器需要支持更多智能功能，因此用AI增強的虛擬傳感器替換一部分物理傳感器會成為一種選擇。虛擬傳感器可以通過在系統(tǒng)控制器中使用人工神經網絡(ANN)和卡爾曼濾波器(估計算法)來實現(xiàn)，并通過對致動器的預測建模，或通過使用ANN和基于狀態(tài)空間的觀測器(observers)來驅動，從而保持所需的安全水平，還可降低成本。

嵌入式視覺處理器

嵌入式視覺是指使用硬件和技術來支持過程控制和自動化。自動駕駛是嵌入式視覺的常用領域，但也同樣可以應用于工業(yè)、無人機、醫(yī)療設備、機器人和安全等領域。

嵌入式視覺處理器對汽車系統(tǒng)是不可或缺的元件，可提高處理性能，并滿足嵌入式應用程序對功耗和價格的嚴格需求。

車輛中傳感器數(shù)量不在斷增加，AI算法也越來越復雜，市場對嵌入式視覺處理器的計算性能因此提出了更高的要求。另外考慮到安全性對汽車系統(tǒng)的重要程度，除計算能力外，功能安全性也是嵌入式實覺處理器的一個重要考量指標。

ISO 26262列出了不同的汽車安全完整性等級，為功能安全提供了行業(yè)標準。其目的是通過電氣/電子(E/E)系統(tǒng)設計，將系統(tǒng)和隨機硬件或軟件故障導致的風險降至最低。ASIL D表示最高級別的汽車安全風險，因此需要最嚴格的安全保障。

ARC EV7xFS處理器IP

獲最佳汽車邊緣解決方案獎

新思科技在汽車功能安全領域擁有完整的解決方案，可提供一系列嵌入式視覺處理器，以滿足汽車系統(tǒng)對性能和安全的需求。ARC EV7x嵌入式視覺處理器是完全可編程和可配置的IP核，滿足嵌入式應用程序的低成本、低功耗要求?？蛇x的高性能深度神經網絡(DNN)加速器可快速、準確地執(zhí)行卷積神經網絡(CNN)和遞歸神經網絡(RNN)。ARC EV7xFS最高可支持 ASIL D級別的功能安全性。ARC MetaWare EV開發(fā)工具包可大幅縮短軟件開發(fā)周期。

新思科技在嵌入式視覺和AI處理器領域始終不斷創(chuàng)新。ARC EV7xFS處理器IP獲得由邊緣人工智能與視覺聯(lián)盟頒發(fā)的2022邊緣人工智能和視覺年度產品之“最佳汽車邊緣解決方案”獎。

ARC EV7x系列已得到客戶的充分認可。新思科技與英飛凌密切合作，推進了汽車AI和車輛虛擬化應用程序的開發(fā)。英飛凌的AURIX TC4x微控制器集成了高性能AI加速器，該加速器被稱為并行處理單元(PPU)，由ARC EV處理器IP提供驅動力。

ARC EV7x處理器IP為新一代AI引擎ARC NPX系列神經處理器單元(NPU)IP奠定了基礎。ARC NPX NPU IP提供了業(yè)界最高的性能，每秒可完成萬億次運算(最高可達3500 TOPS)，并支持最新、最復雜的神經網絡。

汽車行業(yè)正在向L5級別的全自動駕駛努力，對雷達、攝像頭等傳感器以及AI算法的需求也會更高。為了能夠對實時收集的大量數(shù)據(jù)進行更有價值的分析，嵌入式視覺處理器必須進一步提高處理能力，快速處理復雜的數(shù)學計算。對于這一極具挑戰(zhàn)性的需求，經驗豐富的汽車IP開發(fā)者將鉚足干勁助力AI世界的高速發(fā)展。

原文標題：怎么給汽車一雙好用的“眼睛”

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審核編輯：湯梓紅