Đây là một bài đăng của khách bởi Sudip Nag, Phó chủ tịch công ty, Phần mềm & Sản phẩm AI, Xilinx
Ô tô ngày càng trở nên an toàn hơn nhờ các tính năng của Hệ thống hỗ trợ người lái tiên tiến (ADAS) chẳng hạn như hệ thống phanh khẩn cấp tự động (AEB) và hệ thống giám sát người lái.
Những tính năng này ngày càng trở nên tinh vi hơn, giúp cho việc lái xe tự động trở nên mạnh mẽ. Chẳng hạn, AEB bắt đầu chỉ bằng việc quan sát những chiếc xe phía trước. Giờ đây, nó phát hiện người đi bộ, luồng giao thông đan xen, người đi xe đạp và các vật thể trên đường. Nhận thấy tầm quan trọng của AI trong việc hỗ trợ người lái, 20 nhà sản xuất ô tô đã sẵn sàng đồng ý trang bị AEB tốc độ thấp và cảnh báo va chạm phía trước cho hầu hết các phương tiện chở khách mới vào tháng 2022 năm XNUMX.
Để làm được điều đó, ô tô cần một hệ thống tinh vi gồm các cảm biến trên xe và quá trình xử lý liên quan.
Ngoài máy ảnh và radar, cảm biến thứ ba – phát hiện ánh sáng và phạm vi (LiDAR) – đang trở nên phổ biến. Giống như công nghệ radar, LiDAR sử dụng ánh sáng laze để xác định khoảng cách của một vật thể và như đã làm với camera và hình ảnh radar, nó có thể phát hiện các vật thể trên đường bằng cách sử dụng mạng thần kinh tích chập (CNN).
Sự khác biệt là trong LiDAR, cảm biến tạo dữ liệu đám mây điểm 3D (một tập hợp các điểm dữ liệu trong không gian) với hàng nghìn điểm. Vì vậy, độ chính xác và độ chính xác của nó phong phú hơn. Việc sử dụng LiDAR cũng đảm bảo dự phòng trong toàn bộ hệ thống ADAS/lái xe tự động (AD). Chẳng hạn, khi máy ảnh có thể bỏ sót một đối tượng cụ thể do phản xạ của mặt trời hoặc đèn pha đang tới, LiDAR sẽ loại bỏ phản xạ đó và có thể phát hiện một người ở giữa đường.
Nhưng LiDAR đưa ra hai thách thức lớn:
- Nhu cầu tính toán cao: quá trình xử lý dữ liệu LiDAR phong phú làm cho công nghệ LiDAR đắt hơn nhiều so với máy ảnh và radar đối tác của nó, vốn đã có mặt trong ngành công nghiệp ô tô lâu hơn đáng kể
- Thiết kế đa dạng và phát triển: có nhiều loại LiDAR khác nhau, từ quét trạng thái rắn, flash trạng thái rắn, MEMS xoay, FMCW, v.v.
Xilinx có vị trí độc nhất để giải quyết cả hai thách thức. Khả năng DSP mạnh mẽ của chúng tôi cùng với cấu hình I/O linh hoạt và logic có thể lập trình là sự kết hợp tốt cho nhu cầu tính toán cao của nhiều nhà sản xuất LiDAR. Ngoài ra, các thiết bị của chúng tôi chứa phần cứng có thể lập trình (HW) có thể thích ứng với bất kỳ cấu hình cảm biến LiDAR nào, khiến nó trở nên lý tưởng cho thiết kế khác nhau và phát triển. Không có kiến trúc thiết bị ASSP/ASIC rõ ràng vì công nghệ LiDAR tương đối mới và cách tiếp cận chung chưa được áp dụng trong thị trường ADAS/AD.
Ngoài việc đáp ứng nhu cầu tính toán cao và thiết kế phát triển cho LiDAR, các giải pháp của Xilinx còn rất tuyệt vời để giải quyết chi phí và quyền lực vấn đề. FPGA Xilinx cho phép các đường ống xử lý dựa trên CTNH thực sự cho nhiều kênh RX cảm biến. Điều này cho phép xử lý kênh RX đồng thời và độc lập với các mục tiêu khác nhau. Ngoài ra, nó cho phép tăng tốc CTNH tích hợp để xử lý sau phát hiện – ví dụ: tạo đám mây điểm và ánh xạ lưới – và phân vùng lý tưởng giữa phần mềm cảm biến (SW) và các chức năng tăng tốc CTNH liên quan bằng cách sử dụng kết nối băng thông cao giữa hệ thống xử lý và logic có thể lập trình.
Giải pháp tích hợp mà FPGA cho phép điều khiển trợ giúp chi phí xuống. Ngoài ra, xử lý CTNH song song làm giảm nhu cầu về tốc độ xung nhịp, giảm quyền lực. Giải pháp tích hợp cũng cung cấp các cơ hội duy nhất để cập nhật không chỉ phần mềm cảm biến mà còn cả khả năng lập trình lại phần cứng.
khách hàng
ZVISION, một công ty khởi nghiệp phát triển các công nghệ LiDAR thể rắn, đã chọn Xilinx cho nền tảng xử lý CTNH cho cả xử lý tín hiệu LiDAR và thuật toán AI dựa trên đám mây điểm. Thiết bị của chúng tôi đã đáp ứng các yêu cầu của họ về khả năng tùy chỉnh cấp cao, các thuật toán xử lý tín hiệu liên tục phát triển và khả năng tính toán song song để xử lý AI.
RoboSense, một công ty khởi nghiệp của Trung Quốc, đã chọn một thiết bị Xilinx được kích hoạt tính năng nhận dạng đối tượng AI trên đám mây điểm thay vì giải pháp dựa trên NVIDIA/Jetson TX2 hoàn thiện. Họ đánh giá cao lợi thế về thông lượng và độ trễ cũng như hiệu quả chi phí của chúng tôi. Còn gì nữa, RS-LiDAR-M1 của họ (với tính năng nhận dạng đối tượng đám mây điểm bằng Xilinx DPU) đã giành được Giải thưởng Sáng tạo CES 2020!
Các giải pháp của Xilinx được định vị để giải quyết các nhu cầu tính toán cao, phát triển các thiết kế cho LiDAR cũng như các vấn đề về chi phí và năng lượng. Các nhà sản xuất ô tô lớn đang đầu tư vào LiDAR cũng giống như chúng tôi đang cung cấp năng lượng cho công nghệ độc đáo và mạnh mẽ này.
Rõ ràng, bằng chứng là việc áp dụng các thiết bị của chúng tôi cho LiDAR. Ngoài RoboSense và ZVISION, công nghệ của Xilinx được sử dụng trong các giải pháp LiDAR được phát triển bởi Baraja, Benewake, Blickfeld, Hesai, Innovusion, Opsys, OURS, Ouster, Phantom Intelligence, Pointcloud, SureStar và nhiều người khác. Và những giải pháp này được triển khai trên nhiều phương tiện – thậm chí có thể là của bạn.
