基于感知算法的實時導航系統

基于感知算法的實時導航系統

具有實時導航系統的自主車輛需要用感知算法處理大量的傳感器數據，如目標檢測和定位。為了滿足車輛的駕駛性能和安全要求，感知算法需要利用能在最壞條件下運行的硬件做支撐，但由此將導致計算平臺消耗較多的能量。研究了感知算法的計算量和功率消耗量對計算速度的影響。研究時，將功耗和計算量合成一個目標函數，并設計一個管理器控制CPU/GPU頻率使目標函數最大化。

采用兩階段的優化方案。第一階段在脫機狀態下，當硬件設備處于不同狀態開關時，深入分析感知算法的計算量和功率消耗。第二階段在運行狀態下，基于電流控制誤差，管理器確定感知算法的計算量和消耗的功率。電流誤差越大，感知算法的計算量越大；相反，電流誤差越小，感知算法的功率消耗越大。管理器控制好CPU/GPU的頻率，可確定感知算法計算量和所消耗的功率。在道路導航的基礎上，采用感知算法對小型自主駕駛車輛進行試驗研究，并對整車進行閉環性能分析。試驗結果表明：①所提出的算法能夠節約20%的能量，而控制性能減弱不足1%；②感知算法的計算量和功率消耗不能進行單獨權衡。未來，除需要開發一種能夠實現感知算法計算量和功率消耗權衡的控制算法,還需在車輛靜止和運行兩種情況下驗證所開發算法的性能。

Yash Vardhan Pantet al. International Conference on Complex Systems Engineering.2015.

編譯：朱會