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Bilderkennungssystem

This image shows Advanced Driver Assistance Systems (ADAS)

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ASV (Advanced Safety Vehicle) mit kamerabasierten Fahrerassistenzsystemen (FAS) nehmen rasch zu.
Bei solchen FAS wird mindestens eine Automobilkamera (monokulare oder Stereokameras) eingesetzt, um Fahrzeuge, Fußgänger, Verkehrszeichen etc. im Umfeld des eigenen Fahrzeugs zu erkennen, sowie Bilderkennungstechnologien zur Feststellung des Zustands von Fahrer und Mitfahrern im eigenen Auto.
Die Bilderkennungprozessor-Serie TMPV75 von Toshiba vereint MPEs (Media Processing Engines, Medienverarbeitungs-Engines) vom Typ RISC und Bildverarbeitungsbeschleuniger für verschiedenartige Bildverarbeitung in den oben genannten FAS. Die MPE weist eine dreiteilige Parallelität auf – Multi-Core für Parallelität auf Aufgabenebene, VLIW (Very Long Instruction Word, sehr langes Befehlswort) für Parallelität auf Anweisungsebene und SIMD (Single Instruction Stream, Multi Data Stream – einzelner Befehlsstrom, mehrere Datenströme) für Parallelität auf Datenebene –, um eine hohe Bilddatenverarbeitungsleistung zu erzielen. Die Bildverarbeitungsbeschleuniger unterstützen eine Echtzeit-Bildverarbeitung bei niedrigem Stromverbrauch. Die TMPV75-Serie ermöglicht verschiedene Bilderkennungsanwendungen (siehe unten) für das oben genannte FAS.

Beispiele für Bilderkennungsanwendungen für Fahrerassistenzsysteme (ADAS)

This figure shows the Examples of Image Recognition Processing Applications.

Spurhalteassistent
Ein SHA-System warnt einen Fahrer auf der Autobahn, wenn das eigene Auto ohne Setzung des Blinkers die aktuelle Spur verlässt. Dafür werden die Fahrbahnmarkierungen aus den von einer vorderen oder hinteren Kamera aufgenommenen Bilddaten erkannt.
Verkehrsschilderkennung
Die Verkehrsschilderkennung erkennt Verkehrszeichen anhand von Bilddaten einer vorne montierten, monokularen Kamera und zeigt die Daten des erkannten Verkehrszeichens auf einem Anzeigefeld an. Dieses System kann die erkannte Geschwindigkeitsbegrenzung mit der über CAN erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit vergleichen und anschließend den Fahrer benachrichtigen.
Kollisionswarnsystem für die Vorwärtsfahrt
Ein Kollisionswarnsystem für die Vorwärtsfahrt erkennt anhand von Bilddaten aus einer vorne montierten Stereo- oder monokularen Kamera mit Milliwellenradar Fahrzeuge vor dem eigenen Fahrzeug und warnt den Fahrer basierend auf dem Abstand zwischen den beiden Fahrzeugen und der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs vor einer möglichen Kollision. Ein Kollisionswarnsystem für die Rückwärtsfahrt erkennt anhand von Bilddaten aus einer hinten montierten, monokularen Kamera Fahrzeuge hinter dem eigenen Fahrzeug.
Spurwechselassistent (SWA)
Ein SWA-System erkennt Hindernisse wie Fahrzeuge in der Nähe, um beim Spurwechsel zu unterstützen, und warnt den Fahrer vor der Gefahr eines Zusammenstoßes. Es nutzt eine monokulare Kamera hinten oder zwei monokulare Kameras hinten rechts und hinten links.
Hinderniserkennung
Ein Hinderniserkennungssystem erkennt Hindernisse wie Fahrzeuge im Umfeld des eigenen Fahrzeugs, um beim Spurwechsel zu unterstützen und vor einer Kollision beim Vorwärtsfahren zu warnen. Es nutzt drei monokulare Kameras (eine vorne, eine hinten rechts und eine hinten links).
Rechts-/Links-Erkennung
Ein Rechts-/Links-Erkennungssystem erkennt Fußgänger, Fahrräder und Motorräder über Kameras, die auf der linken oder rechten Seite des eigenen Fahrzeugs angebracht sind, und warnt den Fahrer vor einem möglichen Zusammenstoß.
Fußgängerkollisionswarnung für die Vorwärtsfahrt
Ein Fußgängerkollisionswarnsystem für die Vorwärtsfahrt erkennt Fußgänger über eine vorne montierte Kamera und warnt den Fahrer. Nachts wird eine Infrarotkamera eingesetzt (ein solches System wird auch als Nachtsichtsystem bezeichnet). Ein Fußgängerkollisionswarnsystem für die Rückwärtsfahrt lässt sich durch Montage einer Kamera hinten am eigenen Fahrzeug einrichten.
Fahrerzustandsüberwachung
Ein Fahrerzustandsüberwachungssystem prüft die Blickrichtung des Fahrers und warnt, wenn er nicht nach vorne schaut.
Parkassistenz mit Vogelperspektive
Dieses System erfasst über vier Kameras mit Fischaugen- oder Weitwinkelobjektiv 4 Bilder aus dem Umfeld des eigenen Fahrzeugs, wandelt diese in Bilder aus der Vogelperspektive um und zeigt ein synthetisiertes Bild aus den 4 konvertierten Bildern sowie eine Draufsicht des eigenen Fahrzeugs an, um beim Einparken zu unterstützen.
Fernlichtassistent
Diese Anwendung erkennt das Scheinwerferlicht entgegenkommender Fahrzeuge und das Rücklicht von vorausfahrenden Fahrzeugen, um automatisch einen passenden Beleuchtungsbereich von Fernlicht und Abblendlicht zu wählen.
Ampelerkennung
Diese Anwendung erkennt rote Ampeln und warnt den Fahrer, falls sich abzeichnet, dass ein Fahrzeug eine rote Ampel überfährt.
Kollisionswarnung vor allgemeinen festen Hindernissen
Diese Anwendung erkennt allgemeine Hindernisse auf der Straße einschließlich fallenden Objekten, Steinschlägen und Leitkegeln, und warnt den Fahrer vor einer Kollisionsgefahr.

Beispiele für Fahrerassistenzsysteme

ADAS: Überwachungslösungen für den Front- und Rundumblick

Die Serien TMPV75 und TMPV76 der Bilderkennungsprozessoren können Eingabebilder von einer bis vier Kameras verarbeiten (und ermöglichen den Anschluss von bis zu acht Kameras). Die Serien TMPV75 und TMPV76 können parallel mehrere ADAS-Anwendungen ausführen, um Fahrzeuge, Fußgänger, Verkehrssituationen, Verkehrsschilder und Ähnliches in der Umgebung des Fahrzeugs, an das sie jeweils angebracht ist, zu erkennen. Mögliche Anwendungen umfassen Fahrzeugerkennung und Kollisionswarnung; Fußgängererkennung und Kollisionswarnung; Fahrspurerkennung und Spurhalteassistent; und Erkennung von roten Ampeln. Die Serien TMPV75 und TMPV76 kombinieren hohe Leistungsfähigkeit mit niedrigem Energieverbrauch.

Image Recognition System for Front and Surround View Monitoring

This figure shows a typical system block diagram using the TMPV760 Series.

Die Rückfahrkameralösung mit ADAS Monokular-Kamera (Rückfahrkamera, elektronischer Rückspiegel, elektronische Außenspiegel)

TMPV7502XBG verbindet hohe Bilderkennungsleistung mit niedrigem Energieverbrauch (in der Regel 0,6 W gemäß Messungen von Toshiba) aufgrund der Nutzung eines einzelnen Schnittstellenkanals zur Videoeingabe für eine Monokular-Kamera. Folglich ist der TMPV7502XBG in einem kleinen Paket erhältlich. Die Serie eignet sich für Anwendungen für Rückfahrkameras, elektronische Rück- und Außenspiegel, die Leistungsmerkmale wie Fahrzeug- und Fußgängererkennung sowie die Erkennung von sich bewegenden Objekten bieten.

Image Recognition  System for  Rear-View Monitoring

This figure shows a typical system block diagram using the TMPV7502XBG.

Empfohlene Produkte

Image Recognition Processors
Part Number Series CPU MPE Image Processing Accelerator Video
Inputs
Main Features Package
TMPV7608XBG TMPV760
Series
Two Toshiba-original
32-bit RISC MePs
8 Affine Transform, Filter, Histogram, HOG,
Enhanced CoHOG, Matching, Pyramid, SfM

Up to
8 ch.
On-chip Memory, Memory Controller, CAN,
I2C, UART, SPI, PCM, Timer/Counter,
External MCU Interface, etc.
PFBGA796
TMPV7528XBG TMPV752
Series
Toshiba-original
32-bit RISC MeP and
ARM®Cortex®-A9 MPCore
4 Affine Transform, Filter, Histogram,
HOG, Matching

Up to
4 ch.
On-chip Memory, Memory Controller,
PCI Express®, CAN, I2C, UART, SPI,
PCM, Timer/Counter,
External MCU Interface, etc.
PBGA516


 

TMPV7506XBG


 

TMPV750
Series
Toshiba-original
32-bit RISC MeP
TMPV7504XBG
Affine Transform, Filter, Histogram, Matching
Up to
2 ch.
On-chip Memory, Memory Controller, CAN,
I2C, UART, SPI, PCM, Timer/Counter,
External MCU Interface, etc.
TMPV7502XBG 2 Affine Transform, Filter, Histogram,
HOG, Matching
1 ch On-chip Memory, Memory Controller, CAN,
I2C, UART, SPI, PCM, Timer/Counter, etc.
PLFBGA324

* The video input interface of the TMPV7608XBG has a 4-of-8 video switch.

Video Decoders (Automotive Display Processors)
Part Number Features & Functions Operating Temperature Supply Voltage Package
TC90105FG 2 ch video decoders, 2.5 V voltage regulator, newly developed HVD enhancer, horizontal aberration correction, ITUR-656 output –40 to +85°C 1.4 to 1.6 V
2.3 to 2.7 V
3.0 to 3.6 V
LQFP80
TC90107FG 1 ch video decoder, 2.5 V voltage regulator, newly developed HVD enhancer, horizontal aberration correction, ITUR-656 output LQFP64

* MIPI is a registered trademark of MIPI Alliance, Inc.

* Arm and Cortex are registered trademarks of Arm Limited (or its subsidiaries) in the US and/or elsewhere.

* PCI Express and PCIe are registered trademarks of PCI-SIG.

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