德州儀器:攝像監控係統如何擴大駕駛員的視野
發布時間:2018-11-09 來源:德州儀器 Jeramie Bianchi 責任編輯:wenwei
【導讀】車鏡中的物體比其看起來更近——這zhe一yi信xin息xi是shi經jing過guo驗yan證zheng的de真zhen實shi安an全quan警jing告gao,幾ji十shi年nian來lai一yi直zhi提ti醒xing著zhe駕jia駛shi員yuan們men,後hou視shi鏡jing所suo反fan映ying的de視shi野ye與yu現xian實shi稍shao有you差cha距ju。盡jin管guan有you其qi局ju限xian性xing,但dan車che鏡jing仍reng是shi汽qi車che上shang的de重zhong要yao設she備bei,可ke幫bang助zhu駕jia駛shi員yuan掉diao頭tou或huo變bian道dao。然ran而er,如ru今jin先xian進jin的de駕jia駛shi輔fu助zhu係xi統tong(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展視角。
攝像監控係統(CMS)也(ye)被(bei)稱(cheng)為(wei)電(dian)子(zi)鏡(jing)或(huo)智(zhi)能(neng)鏡(jing),旨(zhi)在(zai)以(yi)攝(she)像(xiang)頭(tou)和(he)顯(xian)示(shi)屏(ping)的(de)形(xing)式(shi)提(ti)供(gong)車(che)鏡(jing)體(ti)驗(yan)。想(xiang)象(xiang)一(yi)下(xia),看(kan)著(zhe)後(hou)視(shi)鏡(jing)顯(xian)示(shi)屏(ping),就(jiu)能(neng)看(kan)到(dao)車(che)後(hou)的(de)全(quan)景(jing)。當(dang)您(nin)看(kan)著(zhe)側(ce)視(shi)鏡(jing)時(shi),您(nin)會(hui)看(kan)到(dao)一(yi)個(ge)可(ke)顯(xian)示(shi)您(nin)旁(pang)邊(bian)車(che)輛(liang)的(de)高(gao)分(fen)辨(bian)率(lv)顯(xian)示(shi)屏(ping)。這(zhe)些(xie)情(qing)景(jing)正(zheng)在(zai)成(cheng)為(wei)現(xian)實(shi),其(qi)他(ta)功(gong)能(neng)(如盲點監測係統和停車輔助係統)也正在成為現實。
了解當前從車鏡到CMS的轉換非常重要。如今的車輛係統中已將ADAS功(gong)能(neng)用(yong)於(yu)車(che)鏡(jing),這(zhe)並(bing)不(bu)為(wei)奇(qi)。過(guo)去(qu)十(shi)年(nian)中(zhong),大(da)多(duo)數(shu)新(xin)車(che)都(dou)在(zai)車(che)輛(liang)後(hou)部(bu)增(zeng)加(jia)了(le)一(yi)個(ge)攝(she)像(xiang)頭(tou),或(huo)者(zhe)將(jiang)攝(she)像(xiang)頭(tou)安(an)裝(zhuang)在(zai)現(xian)有(you)的(de)後(hou)視(shi)鏡(jing)上(shang),並(bing)在(zai)車(che)內(nei)安(an)裝(zhuang)了(le)顯(xian)示(shi)屏(ping),以(yi)便(bian)為(wei)駕(jia)駛(shi)者(zhe)提(ti)供(gong)車(che)輛(liang)後(hou)方(fang)或(huo)側(ce)麵(mian)的(de)不(bu)同(tong)視(shi)角(jiao)。
圖1顯示了這款後視攝像頭和顯示係統的布線。後視顯示屏嵌入後視鏡,電纜通向車輛後部。

圖1:後視鏡顯示屏和後視攝像頭,用於全景或後視
因(yin)為(wei)攝(she)像(xiang)頭(tou)位(wei)於(yu)車(che)鏡(jing)上(shang),所(suo)以(yi)側(ce)視(shi)鏡(jing)有(you)所(suo)不(bu)同(tong)。側(ce)視(shi)鏡(jing)仍(reng)然(ran)用(yong)於(yu)查(zha)看(kan),但(dan)是(shi)通(tong)常(chang)而(er)言(yan),當(dang)駕(jia)駛(shi)員(yuan)開(kai)啟(qi)方(fang)向(xiang)燈(deng)或(huo)倒(dao)車(che)時(shi),其(qi)攝(she)像(xiang)頭(tou)才(cai)會(hui)工(gong)作(zuo)。在(zai)轉(zhuan)彎(wan)或(huo)變(bian)道(dao)期(qi)間(jian),攝(she)像(xiang)頭(tou)向(xiang)儀(yi)表(biao)板(ban)上(shang)的(de)信(xin)息(xi)娛(yu)樂(le)顯(xian)示(shi)屏(ping)輸(shu)出(chu)視(shi)頻(pin)傳(chuan)送(song),並(bing)可(ke)能(neng)顯(xian)示(shi)與(yu)側(ce)視(shi)鏡(jing)本(ben)身(shen)稍(shao)有(you)不(bu)同(tong)的(de)角(jiao)度(du),如(ru)圖(tu)2所示。

圖2:信息娛樂顯示屏上顯示帶攝像頭的側視鏡
之前已經說明了當前采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,成像器的視頻數據輸入到TI的DS90UB933並行接口串行器或具有攝像串行接口(CSI)-2的DS90UB953串行器。然後將這些數據通過平板顯示器(FPD)-Link III同軸電纜串行到DS90UB934或DS90UB954解串器,然後輸出到應用處理器進行視頻處理(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,則需要顯示接口串行器和解串器將數據通過同軸電纜再次路由。您可以分別使用DS90UB921和DS90UB922紅綠藍(RGB)格式串行器和解串器,或者,如果您要應用更高分辨率的顯示屏,則可以使用DS90UB947和DS90UB948開路低壓差分信號顯示接口(LDI)器件。
圖3顯示了在使用應用處理器的板載顯示屏時這些設備之間的連接。

圖3:後視鏡係統框圖
第二個CMSshiceshijinggenghuanbufen。shexiangtoubixuweiyuchejingyuanlaidetongyiweizhi。gaishexiangtoudeshipinshujuxianshilejiashiyuanzaijingzhongkandaodeshijiao。weici,jiangshexiangtoushujuchuanxinghuabingtongguoFPD-Link III同(tong)軸(zhou)電(dian)纜(lan)發(fa)送(song)到(dao)位(wei)於(yu)車(che)門(men)上(shang)部(bu)或(huo)後(hou)視(shi)鏡(jing)顯(xian)示(shi)屏(ping)中(zhong)的(de)遠(yuan)程(cheng)顯(xian)示(shi)屏(ping)。借(jie)助(zhu)攝(she)像(xiang)頭(tou)和(he)顯(xian)示(shi)屏(ping),如(ru)今(jin)側(ce)視(shi)圖(tu)可(ke)以(yi)為(wei)駕(jia)駛(shi)員(yuan)呈(cheng)現(xian)更(geng)直(zhi)接(jie)的(de)視(shi)線(xian)位(wei)置(zhi)。例(li)如(ru),如(ru)果(guo)後(hou)視(shi)鏡(jing)中(zhong)包(bao)含(han)側(ce)視(shi)圖(tu)和(he)後(hou)視(shi)圖(tu)的(de)顯(xian)示(shi)屏(ping),則(ze)駕(jia)駛(shi)員(yuan)隻(zhi)需(xu)查(zha)看(kan)一(yi)個(ge)位(wei)置(zhi)。
側(ce)視(shi)鏡(jing)更(geng)換(huan)的(de)另(ling)一(yi)種(zhong)選(xuan)擇(ze)是(shi)以(yi)不(bu)同(tong)視(shi)角(jiao)添(tian)加(jia)與(yu)第(di)一(yi)攝(she)像(xiang)頭(tou)同(tong)位(wei)的(de)第(di)二(er)攝(she)像(xiang)頭(tou)。與(yu)標(biao)準(zhun)車(che)鏡(jing)相(xiang)比(bi),這(zhe)種(zhong)設(she)置(zhi)的(de)好(hao)處(chu)在(zai)於(yu),借(jie)助(zhu)兩(liang)個(ge)不(bu)同(tong)角(jiao)度(du)的(de)攝(she)像(xiang)頭(tou),一(yi)個(ge)攝(she)像(xiang)頭(tou)可(ke)以(yi)用(yong)於(yu)提(ti)供(gong)側(ce)視(shi)鏡(jing)視(shi)角(jiao),而(er)第(di)二(er)個(ge)攝(she)像(xiang)頭(tou)可(ke)以(yi)為(wei)盲(mang)區(qu)檢(jian)測(ce)和(he)碰(peng)撞(zhuang)警(jing)報(bao)功(gong)能(neng)提(ti)供(gong)更(geng)寬(kuan)的(de)視(shi)野(ye)。圖(tu)4顯示了雙攝像頭側視鏡更換係統。

圖4:側視鏡更換係統框圖
xianzaininkenenghuiwen,ruguojiashiyuantongguochejingkeyishixiandabufenxiangtongdegongneng,nameweishenmetamenhaixuyaoshexiangtouhexianshiping。daanjiuzaiyushexiangtoukeyitongguochejingdandutigonggongneng。ruguozhiyouceshijing,zebimiancexiangpengzhuangwanquanqujueyujiashiyuan。tongguoshexiangtou,keyizaibiandaoqianjiancedaoqianzaidepengzhuang,ranhoujihuocheliangjinggaojingbao,congerfangzhijiashiyuanzuochubumingzhidexingwei。daiyoukuanshichang(FOV)後視攝像頭或單獨式狹窄聚焦後視攝像頭的全景後視圖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係統轉移到自主係統,可以將CMS集成到傳感器融合係統中。CMSyoukenengyuchaoshengboshenzhileidaxiangjiehe。houshiheceshishexiangtouyuchaoshengboderonghenenggouzaitingcheshifuzhujiashiyuan,shenzhikeyidaiweitingche。yuhoushijingronghedeleidajiangweibiandaohebimiancemianpengzhuangtigongewaidebaohucuoshi。
要了解更多關於如何實現傳感器融合的信息,請查看德州儀器關於將CMS和超聲波用於停車輔助傳感器融合或者將前置攝像頭和雷達用於前置傳感器融合以進行車道偏離報警、行人檢測甚至輔助製動的後續博文。
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