德州儀器:攝像監控系統如何擴大駕駛員的視野
北京2018年11月6日電 /美通社/ -- 近日,德州儀器Jeramie Bianchi撰寫博文探討了攝像監控系統如何擴大駕駛員視野的話題:
車鏡中的物體比其看起來更近 -- 這一資訊是經過驗證的真實安全警告,幾十年來一直提醒著駕駛員們,後視鏡所反映的視野與現實稍有差距。儘管有其侷限性,但車鏡仍是汽車上的重要裝置,可幫助駕駛員掉頭或變道。然而,如今先進的駕駛輔助系統(ADAS)超越了車鏡的反射,通過攝像頭為駕駛員提供了基於駕駛座位的擴充套件視角。
攝像監控系統(CMS)也被稱為電子鏡或智慧鏡,旨在以攝像頭和顯示屏的形式提供車鏡體驗。想象一下,看著後視鏡顯示屏,就能看到車後的全景。當您看著側視鏡時,您會看到一個可顯示您旁邊車輛的高解析度顯示屏。這些情景正在成為現實,其他功能(如盲點監測系統和停車輔助系統)也正在成為現實。
瞭解當前從車鏡到CMS的轉換非常重要。如今的車輛系統中已將ADAS功能用於車鏡,這並不為奇。過去十年中,大多數新車都在車輛後部增加了一個攝像頭,或者將攝像頭安裝在現有的後視鏡上,並在車內安裝了顯示屏,以便為駕駛者提供車輛後方或側面的不同視角。
後視顯示屏嵌入後視鏡,電纜通向車輛後部。
因為攝像頭位於車鏡上,所以側視鏡有所不同。側視鏡仍然用於檢視,但是通常而言,當駕駛員開啟方向燈或倒車時,其攝像頭才會工作。在轉彎或變道期間,攝像頭向儀表板上的資訊娛樂顯示屏輸出視訊傳送,並可能顯示與側視鏡本身稍有不同的角度。
之前已經說明了當前採用車鏡與攝像頭和顯示屏相結合的CMS配置,值得注意的是,通過在車輛後部安裝一個或兩個攝像頭,可以實現CMS後視鏡更換。
從車輛後方來看,成像器的視訊資料輸入到TI的DS90UB933並行介面序列器或具有攝像序列介面(CSI)-2的DS90UB953序列器。然後將這些資料通過平板顯示器(FPD)-Link III同軸電纜序列到DS90UB934或DS90UB954解串器,然後輸出到應用處理器進行視訊處理(例如JacintoTM TDAx處理器),然後顯示在後視鏡顯示屏上。如果顯示屏遠離Jacinto應用處理器,則需要顯示介面序列器和解串器將資料通過同軸電纜再次路由。您可以分別使用DS90UB921和DS90UB922紅綠藍(RGB)格式序列器和解串器,或者,如果您要應用更高解析度的顯示屏,則可以使用DS90UB947和DS90UB948開路低壓差分訊號顯示介面(LDI)器件。
圖1顯示了在使用應用處理器的板載顯示屏時這些裝置之間的連線。
圖1:後視鏡系統框圖
第二個CMS是側視鏡更換部分。攝像頭必須位於車鏡原來的同一位置。該攝像頭的視訊資料顯示了駕駛員在鏡中看到的視角。為此,將攝像頭資料序列化並通過FPD-Link III同軸電纜傳送到位於車門上部或後視鏡顯示屏中的遠端顯示屏。藉助攝像頭和顯示屏,如今側檢視可以為駕駛員呈現更直接的視線位置。例如,如果後視鏡中包含側檢視和後檢視的顯示屏,則駕駛員只需檢視一個位置。
側視鏡更換的另一種選擇是以不同視角新增與第一攝像頭同位的第二攝像頭。與標準車鏡相比,這種設定的好處在於,藉助兩個不同角度的攝像頭,一個攝像頭可以用於提供側視鏡視角,而第二個攝像頭可以為盲區檢測和碰撞警報功能提供更寬的視野。圖2顯示了雙攝像頭側視鏡更換系統。
圖2:側視鏡更換系統框圖
現在您可能會問,如果駕駛員通過車鏡可以實現大部分相同的功能,那麼為什麼他們還需要攝像頭和顯示屏。答案就在於攝像頭可以通過車鏡單獨提供功能。如果只有側視鏡,則避免側向碰撞完全取決於駕駛員。通過攝像頭,可以在變道前檢測到潛在的碰撞,然後啟用車輛警告警報,從而防止駕駛員做出不明智的行為。帶有寬視場(FOV)後視攝像頭或單獨式狹窄聚焦後視攝像頭的全景後檢視可以為駕駛者提供不同的視線,並減少或消除單單使用車鏡無法發現的盲區。
但這僅僅是一個開始,為了使車輛從駕駛員輔助系統轉移到自主系統,可以將CMS整合到感測器融合系統中。CMS有可能與超聲波甚至雷達相結合。後視和側視攝像頭與超聲波的融合能夠在停車時輔助駕駛員,甚至可以代為停車。與後視鏡融合的雷達將為變道和避免側面碰撞提供額外的保護措施。
要了解更多關於如何實現感測器融合的資訊,請檢視德州儀器關於將CMS和超聲波用於停車輔助感測器融合或者將前置攝像頭和雷達用於前置感測器融合以進行車道偏離報警、行人檢測甚至輔助制動的後續博文。
其他資源
- 瞭解有關TI ADAS參考設計的更多資訊。
- 閱讀部落格文章“也許後見之明在2020年會更好!”
- 閱讀白皮書“進入下一代汽車多攝像頭操作架構”
- 仔細閱讀這些參考設計:
- 具有MIPI CSI-2視訊介面、FPD-Link III和POC的汽車2-MP攝像頭模組參考設計。
- 具有四路4 Gbps FPD-Link III、雙通道CSI-2輸出和POC的ADAS多感測器集線器參考設計。