تمرکز ایمنی در سیستمهای نظارت پیرامونی – بخش یک

صنعت ایمنی خودرو چندین نوآوری کلیدی را در طول سالها از قبیل ترمزهای ضد قفل تا کیسه‌های هوا تجربه کرده است. خودروسازان آلمانی جز اولین دسته‌هایی بوده‌اند که از بسیاری از پیشرفته‌ترین فن آوری‌ها برای بهبود ایمنی و تجربه رانندگی استفاده کرده‌اند. به عنوان مثال، خودروهای آلمانی اولین مدل‌هایی بودند که از سیستم‌های کمکی حرکت بین خطوط بهره برده‌اند، که ارتعاشی را در فرمان به هنگام عبور از روی خطوط ایجاد می‌کرد. سپس با کمک سیستم رادار به رانندگان این اجازه را دادند که با خیال راحت تغییر خط دهند. به راننده توسط یک چراغ چشمک زن که در آینه‌های بغل خودرو تعبیه شده، زمانی که وسیله نقلیه‌ای در نقطه کور راننده باشد هشدار می‌دهد. به دنبال این ویژگی سیستم‌های کمکی شروع و توقف و ترمز کمکی نیز معرفی شد که باعث کاهش خطر تصادفات از عقب می‌شد و به سرعت و قبل از وقوع تصادف به متوقف شدن خودرو منجر می‌شد.

این ویژگی‌ها در طول زمان پیچیده‌تر و جدی‌تر شده‌اند، به خصوص با معرفی دوربین 360 درجه انواع خودرو که نقطه کور راننده را به طور کامل حذف می‌کند.

موسسه ایمنی بزرگراه‌ها اخیرا یک مطالعه را منتشر کرد که نشان می‌دهد که امکان مرگ در یک تصادف در مدل‌های خودروی جدید در کمتر از سه سال به یک سوم کاهش یافته است. در حقیقت، پیشرفت‌های ایمنی، میزان مرگ و میر را تا این اندازه خوبی کاهش داده است، که امروزه اتومبیل‌ها به طور قابل توجهی آمار بهتری را در مقایسه با خودروهای تولید شده در پنج سال پیش ارائه می‌دهند.

این یک چرخه برتر را برای خودروسازان ایجاد می‌کند و باعث می‌شود رانندگان دلیل کافی برای خرید یک وسیله نقلیه جدید را داشته باشند. دلایل زیادی برای بهبود ایمنی، از پیشرفت‌های مکانیکی و ساختاری تا قوانین مرتبط با ایمنی وجود دارد. اما یکی از جالب‌ترین و سریع‌ترین برنامه‌های کاربردی ایمنی رو به رشد، سیستم‌های پیشرفته راننده کمکی است. این سیستم‌ها از ترکیبی از سنسورها، دوربین‌ها و صفحه نمایش‌ها برای نمایش اطلاعات هر چه بیشتر به راننده در حین رانندگی ایمن استفاده می‌کند. نقطه کور به عنوان منطقه‌ای شناخته می‌شود که محدوده دید راننده مسدود است.

ایمنی بیشتر با دوربین‌های پیرامون

دوربین‌های پشتیبان که در عقب ماشین نصب می‌شوند به همراه صفحه نمایش‌هایی که در آینه وسط و یا داشبورد نصب شده‌اند، کمک می‌کنند تا رانندگی با وسایل نقلیه جدید ایمن‌تر شده و میزان تصادفات کاهش یابد. اداره امنیت ملی ترافیک بزرگراه‌ها تخمین می‌زند که دوربین‌های عقب می‌توانند بیش از 50? از تلفات منجر به مرگ و میر را کاهش دهند. این ویژگی به عنوان یک الزام ایمنی معرفی شده است، به ویژه زمانی که مقررات دولتی به تصویب رسید و استفاده از دوربین‌های پشتیبان برای همه وسایل نقلیه جدید در سال 2018 به یک ویژگی ضروری تبدیل شد.

مقررات مشابهی در اروپا و آسیا نیز وضع شده است و خودروسازان در حال حاضر از دوربین‌های عقب در همه مدل‌ها استفاده می‌کنند. TW9992 یک نمونه خوب از رمزگشای ویدئویی IC خودرو است که به این روند ایمنی جهانی پاسخ می‌دهد.

ورودی‌های ویدئویی کامپوزیت یکپارچه در دوربین عقب خودرو استفاده می‌شوند و از ویژگی تنظیم خودکار کنتراست برای کاهش و افزایش روشنایی و کنتراست تصویر برای افزایش دید و ایمنی راننده استفاده می‌کنند. سپس رمزگشای ویدئوی دیجیتالی رابط MIPI-CSI2 خود را به سوی واحد اصلی SoC هدایت می‌کند تا ویدئو را پردازش کند و آن را به صفحه نمایش ال سی دی روی داشبورد ارسال کند.

ملاحظات طراحی با امکان مشاهده محدوده عقب و دیگر دوربین‌ها به یک روند اصلی تبدیل شده است که هزینه و قابلیت اطمینان را به عنوان دو نگرانی مهم در طراحی خودروها را برطرف کرده است. عناصر کلیدی محاسبه هزینه معادل برای این سیستم‌ها، دوربین و صفحه نمایش هستند. پیاده سازی‌های اولیه، با قرار دادن یک نمایشگر کم هزینه در آینه برای دید عقب آغاز شد. با فراگیر شدن واحد‌های ناوبری و نمایشگرهای روی داشبورد، از آنها برای نمایش ویدیوی دوربین عقب استفاده شد. طرح‌های اصلی برای ارائه ویدئوها از پردازنده اصلی مدیریت سیستم‌های اطلاعاتی استفاده کردند. سپس دوربین 360 درجه وارد عرصه شد.

این سیستم‌های پیشرفته، مشکلات سیستم ایمنی را به دلیل عملکرد سیستم‌های عامل نرم افزاری پیچیده‌ای که برای استفاده در حین عملیات عادی طراحی شده‌اند را برطرف کردند. علاوه بر این، این SoC‌ها به طور معمول پس از احتراق خودرو به آرامی بوت می‌شوند تا ویدیوی دوربین عقب به طور همزمان به راننده ارسال شود.

روش جایگزین، به دلیل افزایش انتظارات از SoC ها، استفاده از یک پردازنده ویدیویی یکپارچه است. این راه حل اساسا استفاده از یک رمزگشای ویدئویی سخت افزاری، Scaler و کنترل کننده IC است که همراه با SoC برای حل این دو مسئله سیستماتیک کار می‌کند. در ابتدای راه اندازی، پردازنده ویدیویی می‌تواند SoC را برای نمایش نزدیک ویدیوی پشتیبان و ارسال آن به صفحه نمایش آماده کند و باعث تحویل مطمئن در کمتر از 500 میلی ثانیه شود.