Blog về công ty Cung cấp TI ADAS / AD Camera ô tô: Camera phía trước, 3D Surround View, ADAS Domain Controller

Camera ô tô TI ADAS/AD: Camera trước, Hệ thống nhìn quanh 3D, Bộ điều khiển miền ADAS

Công ty TNHH Điện tử Thâm Quyến Mingjiada là nhà phân phối linh kiện điện tử nổi tiếng. Tuân thủ nguyên tắc ‘phục vụ và mang lại lợi ích cho khách hàng’, chúng tôi cung cấp đầy đủ các loại linh kiện điện tử chất lượng cao.

[Ưu điểm cung cấp]

1. Dải sản phẩm toàn diện bao phủ mọi kịch bản ứng dụng

Các dòng sản phẩm cốt lõi phong phú: Chúng tôi chuyên về các mạch tích hợp 5G, năng lượng mới, IoT, cấp ô tô, truyền thông và AI, đồng thời bao phủ bộ nhớ, cảm biến, vi điều khiển, Mảng cổng lập trình được trường (FPGA), bộ thu phát, mô-đun không dây Wi-Fi/Bluetooth và đầu nối. Ngoài ra, chúng tôi cung cấp các bo mạch đánh giá và công cụ phát triển từ các thương hiệu như STMicroelectronics (ST), ROHM và Lattice, hỗ trợ toàn bộ quy trình từ R&D đến sản xuất hàng loạt.

Phân loại và Ghép nối Chính xác: Chúng tôi cung cấp các sản phẩm đa dụng, công suất thấp, cấp ô tô (AEC-Q100, ASIL-B/D an toàn chức năng) và cấp công nghiệp (dải nhiệt độ rộng từ -40°C đến 125°C), phục vụ các kịch bản ứng dụng đa dạng như thiết bị gia dụng, điện tử ô tô, điều khiển công nghiệp, thiết bị y tế và thiết bị đeo thông minh.

2. Kiểm soát chất lượng và Khả năng truy xuất nguồn gốc nghiêm ngặt

Tất cả sản phẩm đều được mua qua các kênh chính thức và đi kèm với chứng nhận của nhà sản xuất gốc và báo cáo truy xuất nguồn gốc chất lượng toàn diện, đảm bảo loại bỏ hàng giả hoặc hàng kém chất lượng. Các sản phẩm cấp ô tô và cấp công nghiệp đều đã vượt qua các bài kiểm tra tiêu chuẩn ngành liên quan (như AEC-Q100).

Quy trình kiểm tra chất lượng chuyên nghiệp: Kiểm tra đầu vào 100% + kiểm tra lại trước khi giao hàng để đảm bảo tính nhất quán và độ tin cậy của lô hàng.

3. Kho hàng dồi dào và Giao hàng linh hoạt

Kho hàng phong phú của chúng tôi hỗ trợ cả đơn hàng mẫu đơn vị (cho nguyên mẫu R&D) và yêu cầu sản xuất số lượng lớn. Chúng tôi cung cấp Quản lý hàng tồn kho của nhà cung cấp (VMI) và các thỏa thuận cung cấp dài hạn.

Các đơn hàng tiêu chuẩn được gửi đi trong vòng 24 giờ; các đơn hàng khẩn cấp được phản hồi trong vòng 4 giờ; giao hàng vào ngày hôm sau có sẵn ở các khu vực chính. Mạng lưới kho kép của chúng tôi ở Hồng Kông và Thâm Quyến cho phép hoàn thành đơn hàng nhanh chóng trên toàn cầu.

4. Giá cả và Dịch vụ linh hoạt đáp ứng nhu cầu đa dạng

Mua số lượng lớn mang lại lợi thế về chi phí, trong khi giá theo bậc và các cơ chế bảo vệ giá dài hạn giúp khách hàng quản lý chi tiêu của mình.

Các dịch vụ giá trị gia tăng bao gồm khớp danh sách vật liệu (BOM) một điểm dừng, đề xuất linh kiện thay thế, tư vấn kỹ thuật và quản lý hàng tồn kho lỗi thời, giúp giảm thiểu rủi ro mua sắm và thiết kế.

Thông qua mô hình phân phối kết hợp các kênh được ủy quyền và không được ủy quyền, chúng tôi có thể nhanh chóng tìm nguồn cung ứng các linh kiện hiếm, đã ngừng sản xuất hoặc khó tìm.

I. Camera trước TI ADAS: Nhận thức phía trước cốt lõi, Xây dựng tuyến phòng thủ đầu tiên cho an toàn xe chủ động

Là thiết bị đầu cuối cảm biến phía trước cốt lõi của hệ thống ADAS, camera trước trong xe thực hiện các chức năng chính là giám sát toàn diện điều kiện đường phía trước, nhận dạng mục tiêu chính xác và dự đoán tình huống giao thông khi xe đang di chuyển. Chúng là phần cứng thiết yếu cho các chức năng ADAS cơ bản cốt lõi như Kiểm soát hành trình thích ứng (ACC), Phanh khẩn cấp tự động (AEB), Hỗ trợ giữ làn đường (LKA), Nhận dạng biển báo giao thông (TSR) và Cảnh báo va chạm phía trước (FCW). Chúng cũng đóng vai trò là nguồn dữ liệu chính cho việc lập kế hoạch đường đi phía trước, theo dõi thông minh và đưa ra quyết định né tránh trong lái xe tự động tiên tiến. Với trọng tâm là các điều kiện hoạt động khắc nghiệt của môi trường lái xe phức tạp trong xe, Texas Instruments đã phát triển một giải pháp phần cứng và phần mềm toàn diện cho camera thông minh độ nét cao phía trước, được tối ưu hóa đặc biệt cho các kịch bản nhìn phía trước. Thay vì cung cấp một mô-đun phần cứng duy nhất, giải pháp này bao gồm một hệ thống nhận thức tích hợp bao gồm chụp ảnh, truyền tín hiệu, xử lý ISP chất lượng hình ảnh, tiền xử lý tính toán phía trước và bảo vệ an ninh cấp ô tô. Nó hoàn toàn phù hợp với nhiều kịch bản lái xe phức tạp, bao gồm điều kiện ánh sáng ban ngày mạnh và ban đêm, ngược sáng, đêm mưa, chuyển đổi giữa sáng và tối trong đường hầm, và ánh sáng chói ngược sáng.

Về cấu hình phần cứng và hiệu suất hình ảnh cốt lõi, giải pháp camera trước của TI hỗ trợ tùy chỉnh thích ứng trên nhiều độ phân giải pixel độ nét cao. Phiên bản sản xuất hàng loạt phổ biến được trang bị cảm biến hình ảnh độ nét cao 8 megapixel, kết hợp với ống kính quang học góc siêu rộng 120°, cân bằng giữa phát hiện chính xác trên đường hẹp ở khoảng cách xa với phạm vi bao phủ góc rộng ở cự ly gần. Nó có thể xác định chính xác các biển báo đường bộ, đèn phanh của xe phía trước và vạch kẻ làn đường từ khoảng cách hàng trăm mét, cũng như chụp chính xác các mục tiêu nhỏ gần đó như người đi bộ, phương tiện không có động cơ và chướng ngại vật đột ngột tại các giao lộ. Điều này giải quyết hoàn toàn các điểm yếu của ngành liên quan đến camera trước độ phân giải thấp truyền thống, chẳng hạn như nhận dạng xa bị mờ và không phát hiện hoặc nhận dạng sai các mục tiêu nhỏ. Hơn nữa, giải pháp tích hợp bộ xử lý tín hiệu hình ảnh (ISP) trong xe độc quyền của TI, có các thuật toán chụp ảnh dải động rộng (HDR) đa cấp tích hợp và công nghệ tăng cường nhìn đêm độc quyền. Nó tự động thích ứng với các kịch bản có sự thay đổi đột ngột về điều kiện ánh sáng giữa ngày và đêm, triệt tiêu hiệu quả ánh sáng chói từ đèn pha xe đối diện vào ban đêm và phản xạ mạnh trên đường vào ban ngày. Điều này cải thiện đáng kể độ rõ nét của hình ảnh và độ chính xác nhận dạng mục tiêu trong môi trường ánh sáng yếu và điều kiện ngược sáng bất lợi, đảm bảo hiệu suất nhận thức ổn định suốt ngày đêm.

Về kiến trúc kỹ thuật và triển khai chức năng, camera trước của TI được tích hợp sâu với toàn bộ kiến trúc chip SoC chuyên dụng ADAS của TI. Tận dụng công cụ Vision AccelerationPac và lõi DSP TMS320C66x được nhúng trong các chip, nó thực hiện khử nhiễu hình ảnh sơ bộ, hiệu chỉnh méo và sàng lọc mục tiêu sơ bộ ở phía trước camera. Điều này làm giảm hiệu quả tải tính toán cho bộ điều khiển miền phía sau, đạt được độ trễ ở cấp mili giây trong đầu ra dữ liệu nhận thức và đảm bảo ra quyết định và phản hồi theo thời gian thực cho hệ thống lái xe thông minh. Về tuân thủ cấp ô tô, toàn bộ các mô-đun camera trước tuân thủ nghiêm ngặt tiêu chuẩn độ tin cậy ô tô AEC-Q100, hỗ trợ hoạt động ổn định trong dải nhiệt độ siêu rộng từ -40°C đến 125°C. chịu được các điều kiện khắc nghiệt trong xe như nhiệt độ mùa hè gay gắt trong khoang động cơ, khởi động mùa đông lạnh giá, rung động xe và tiếp xúc với mưa, tuyết và độ ẩm. Chúng có khả năng chống nhiễu điện từ vượt trội, thích ứng với môi trường điện từ phức tạp của xe để loại bỏ các vấn đề như giật hình ảnh và gián đoạn truyền dữ liệu do nhiễu tín hiệu. Giải pháp camera trước này hiện đang được tích hợp rộng rãi vào các giải pháp tích hợp một chip trong cabin và đỗ xe sản xuất hàng loạt của TI. Một camera chính phía trước duy nhất là đủ để hỗ trợ các yêu cầu nhận thức phía trước ADAS đầy đủ tính năng Cấp 2+, đáp ứng nhu cầu của các nhà sản xuất ô tô về các giải pháp lái xe thông minh chi phí thấp, sản xuất hàng loạt.

II. Hệ thống nhìn quanh 3D TI: Tầm nhìn bao quát 360° không điểm mù, Kích hoạt hệ thống nhận thức vòng kín cho mọi tình huống từ đỗ xe đến lái xe tốc độ thấp

So với các hệ thống nhìn quanh 2D truyền thống, vốn bị giới hạn ở việc cung cấp hình ảnh phẳng, ghép nối và gặp phải điểm mù trực quan cùng sai số đáng kể trong ước tính khoảng cách, Hệ thống nhìn quanh 3D của Texas Instruments sử dụng nhiều camera nhìn quanh độ nét cao để thu thập dữ liệu phần cứng. Bằng cách tích hợp các thuật toán mô hình hóa 3D có độ chính xác cao, công nghệ ghép nối hình ảnh và hiệu chỉnh méo theo thời gian thực, cùng khả năng đo khoảng cách chướng ngại vật ở cự ly gần, nó thiết lập một vùng nhận thức trực quan ba chiều 360° không điểm mù cho xe. Nó chủ yếu bao phủ các tình huống lái xe tốc độ thấp và đỗ xe cốt lõi như Hỗ trợ đỗ xe tự động (APA), Đỗ xe và quên (HPP), tránh va chạm khi di chuyển tốc độ thấp, hỗ trợ vượt xe trên đường hẹp, tránh chướng ngại vật thấp và nhận dạng chính xác lề đường và chỗ đỗ xe. Hệ thống này giải quyết hoàn hảo các điểm mù nhận thức ở cự ly gần ở hai bên và phía sau camera trước, tạo thành một mạng lưới nhận thức trực quan toàn diện bổ sung cho hệ thống nhận thức phía trước với sự kết hợp giữa khả năng tốc độ cao và thấp cũng như phạm vi bao phủ gần và xa.

Về thiết kế liên kết mạng lưới và truyền dẫn phần cứng, cấu hình sản xuất hàng loạt tiêu chuẩn của Hệ thống nhìn quanh 3D TI bao gồm bốn camera nhìn quanh góc siêu rộng độ nét cao, được đặt ở bốn vị trí quan trọng: lưới tản nhiệt phía trước, dưới gương cánh trái và phải, và ở phía sau cốp xe. Mỗi camera sử dụng cáp đồng trục và công nghệ truyền dẫn video trong xe tốc độ cao FPD-Link của TI để đạt được khả năng truyền video độ nét cao theo thời gian thực với độ trễ thấp, không mất dữ liệu và chống nhiễu. Điều này loại bỏ những nhược điểm của truyền dẫn LVDS truyền thống - như dây dẫn phức tạp, suy hao tín hiệu và nhiễu điện từ cao - làm đơn giản hóa đáng kể kiến trúc dây dẫn của xe và giảm cả chi phí lắp ráp sản xuất hàng loạt và độ phức tạp của việc bảo trì sau sản xuất cho các nhà sản xuất ô tô. Khi kết hợp với thiết kế tham chiếu hub bốn camera chuyên dụng TIDA-00455, hệ thống cho phép tổng hợp đồng bộ và hiệu chỉnh theo thời gian dữ liệu hình ảnh từ nhiều camera nhìn quanh. Điều này đảm bảo, từ cấp độ phần cứng, việc ghép nối đa góc nhìn không bị sai lệch, khoảng trống hoặc chậm trễ, cung cấp dữ liệu hình ảnh thô chính xác để hỗ trợ mô hình hóa 3D tiếp theo. Ngoài cấu hình tiêu chuẩn với bốn camera, giải pháp còn hỗ trợ mở rộng linh hoạt số lượng camera, giúp tương thích cao với các yêu cầu nâng cấp về nhận thức toàn cảnh đa camera trên các mẫu xe cao cấp có sáu camera trở lên.

Về thuật toán cốt lõi và trải nghiệm hình ảnh 3D, tận dụng kiến trúc tính toán dị thể và khả năng tăng tốc hình ảnh được tích hợp trong các SoC ADAS dòng TDA2x và TDA3x của TI, hệ thống chụp ảnh toàn cảnh 3D có thể nhanh chóng thực hiện ghép nối đồng bộ theo thời gian thực các hình ảnh đa camera thô, hiệu chỉnh méo ống kính chính xác và tạo mô hình ba chiều về môi trường xung quanh xe. Nó tạo ra một chế độ xem chim 360° toàn cảnh theo thời gian thực, phản ánh chính xác kích thước thực tế của xe. Điều này không chỉ cung cấp hiển thị trực quan thông tin môi trường như mặt đường, chướng ngại vật, chỗ đỗ xe và lề đường xung quanh xe, mà còn tính toán chính xác khoảng cách thời gian thực và vị trí tương đối giữa xe và các chướng ngại vật xung quanh, cho phép cảnh báo khoảng cách trực quan và cảnh báo rủi ro va chạm. Được tùy chỉnh cho nhu cầu đỗ xe thiết yếu, tần suất cao, hệ thống có tính năng nhận dạng chỗ đỗ xe tự động tích hợp, thích ứng chính xác với cả chỗ đỗ xe có vạch kẻ và tự động, và hỗ trợ điều khiển lái trong không gian hẹp. Kết hợp với phân bổ sức mạnh tính toán thông qua bộ điều khiển miền ADAS, nó hỗ trợ triển khai các chức năng thông minh như đỗ xe hoàn toàn tự động và đỗ xe điều khiển từ xa, do đó giải quyết toàn diện các thách thức lái xe phổ biến như khó khăn khi đỗ xe đối với người lái mới, rủi ro khi gặp nhau trên đường hẹp và tình trạng điểm mù phổ biến khi lái xe tốc độ thấp. So với các giải pháp nhìn quanh truyền thống, chụp ảnh toàn cảnh 3D của TI mang lại bốn lợi thế chính: độ chính xác mô hình hóa cao, biến dạng hình ảnh tối thiểu, tiêu thụ điện năng thấp và khả năng phù hợp mạnh mẽ cho sản xuất hàng loạt. Nó không yêu cầu chip xử lý ngoài bổ sung, vì toàn bộ thuật toán có thể được thực thi bằng bộ điều khiển miền ADAS chính, phù hợp với yêu cầu của các nhà sản xuất ô tô về giảm chi phí và tăng hiệu quả trong sản xuất hàng loạt.

III. Bộ điều khiển miền ADAS TI: Trung tâm tính toán cốt lõi, Điều phối quản lý đầu cuối nhận thức hình ảnh và ra quyết định lái xe thông minh

Trong khi camera trước và hệ thống nhìn quanh 3D chịu trách nhiệm thu thập dữ liệu hình ảnh trong xe thô và tiền xử lý phía trước, thì việc phân bổ sức mạnh tính toán, hợp nhất dữ liệu, xử lý thuật toán, đầu ra quyết định và phát hành lệnh điều khiển xe cho toàn bộ hệ thống ADAS/AD đều được quản lý và điều phối tập trung bởi bộ điều khiển miền ADAS chuyên dụng của Texas Instruments. Điều này đóng vai trò là lõi tính toán và trung tâm chỉ huy cho toàn bộ hệ thống nhận thức hình ảnh. Bộ điều khiển miền ADAS TI được xây dựng trên các chip SoC chuyên dụng cấp ô tô dòng TDA2x, TDA3x và TDA4. Nó sử dụng kiến trúc chip dị thể, có khả năng mở rộng, tích hợp lõi điều khiển chính dòng ARM Cortex-A, DSP (Bộ xử lý tín hiệu số) C66x có độ chính xác cao, công cụ Vision AccelerationPac chuyên dụng và lõi điều khiển thời gian thực Cortex-M4. Nó đáp ứng nhiều yêu cầu cốt lõi, bao gồm xử lý thuật toán hình ảnh hiệu suất cao, hợp nhất dữ liệu đa cảm biến, phản hồi điều khiển xe theo thời gian thực và quản lý tuân thủ an toàn chức năng. Sức mạnh tính toán có thể được mở rộng theo yêu cầu, bao phủ hoàn hảo các nhu cầu tính toán khác nhau từ hỗ trợ lái xe cơ bản Cấp 2 đến lái xe tự động tiên tiến Cấp 4.

Về phân bổ sức mạnh tính toán và hợp nhất dữ liệu đa nguồn, lõi bộ điều khiển miền ADAS TI thực hiện hai chức năng chính: thứ nhất, nó nhận dữ liệu nhận thức phía trước theo thời gian thực từ camera trước độ nét cao và dữ liệu chụp ảnh toàn cảnh 3D để mô hình hóa xung quanh; đồng thời, nó hỗ trợ dữ liệu từ nhiều cảm biến khác nhau như radar sóng milimet và radar siêu âm, đạt được hợp nhất có độ chính xác cao dữ liệu nhận thức đa nguồn từ hình ảnh và radar. Điều này bù đắp cho những hạn chế của nhận thức chỉ bằng hình ảnh trong các điều kiện thời tiết khắc nghiệt như mưa lớn, sương mù dày đặc và ánh sáng chói mạnh, do đó tăng cường khả năng dự phòng nhận thức môi trường và độ tin cậy ra quyết định của hệ thống lái xe thông minh; thứ hai, tận dụng khả năng tăng tốc hình ảnh và xử lý DSP mạnh mẽ của chip, nó nhanh chóng thực thi các thuật toán ADAS cốt lõi như nhận dạng mục tiêu, lập kế hoạch quỹ đạo, dự đoán đường đi và ra quyết định tránh va chạm, tạo ra các lệnh điều khiển cho việc tăng tốc, giảm tốc, lái và phanh của xe trong vòng mili giây, và truyền chúng theo thời gian thực đến hệ thống điều khiển khung gầm và thân xe, do đó đạt được quản lý vòng kín trên toàn bộ chuỗi nhận thức, ra quyết định và thực thi. Đặc biệt, giải pháp bộ điều khiển miền lái xe và đỗ xe tích hợp một chip được hỗ trợ bởi chip TDA4 đặt tiêu chuẩn ngành cho sản xuất hàng loạt. Chỉ cần một chip lõi duy nhất, nó đồng thời đáp ứng hai chức năng hỗ trợ lái xe ADAS Cấp 2+ và giải trí trong xe, cung cấp khả năng tái sử dụng tài nguyên tính toán cao và tích hợp phần cứng mạnh mẽ, do đó giảm đáng kể chi phí phần cứng và yêu cầu không gian cho bộ điều khiển xe.

Về an toàn cấp ô tô và sẵn sàng sản xuất hàng loạt, toàn bộ các chip cốt lõi trong bộ điều khiển miền ADAS của TI đáp ứng mức cao nhất của chứng nhận ô tô AEC-Q100 và tuân thủ các cấp độ khác nhau của yêu cầu an toàn chức năng ô tô ISO 26262 (ASIL-B/D). Chúng tích hợp thiết kế dự phòng an toàn cấp phần cứng và các cơ chế tự chẩn đoán lỗi và đặt lại; nếu có bất kỳ bất thường nào xảy ra trong chuỗi nhận thức hoặc hoạt động tính toán, các chiến lược dự phòng an toàn có thể được kích hoạt nhanh chóng để đảm bảo an toàn khi lái xe. Hơn nữa, kiến trúc bộ điều khiển miền cung cấp khả năng mở và khả năng mở rộng vượt trội, với khả năng dự phòng tính toán dồi dào và dung lượng mở rộng giao diện. Nó hỗ trợ cập nhật từ xa qua mạng (OTA) cho toàn bộ xe, cho phép các nhà sản xuất ô tô thêm các chức năng lái xe thông minh mới và tối ưu hóa độ chính xác của thuật toán nhận thức thông qua các lần lặp lại phần mềm trong tương lai mà không cần thay thế phần cứng, do đó kéo dài đáng kể vòng đời sản phẩm của các mẫu xe. Hơn nữa, bộ điều khiển sử dụng kiến trúc thiết kế chip công suất thấp, tạo ra nhiệt lượng tối thiểu và ít gây áp lực lên hệ thống làm mát trong quá trình hoạt động. Nó không yêu cầu các mô-đun làm mát phức tạp và phù hợp với không gian lắp đặt hạn chế trong khoang động cơ của các loại xe khác nhau, bao gồm cả xe chở khách và xe thương mại. Tính ổn định và độ bền trong sản xuất hàng loạt của nó đã được xác nhận thông qua việc lắp đặt trên một số lượng lớn xe của các nhà sản xuất ô tô toàn cầu.