基于感知算法的實時導航系統(tǒng)

具有實時導航系統(tǒng)的自主車輛需要用感知算法處理大量的傳感器數(shù)據(jù)，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(shù)，并設計一個管理器控制CPU/GPU頻率使目標函數(shù)最大化。

采用兩階段的優(yōu)化方案。第一階段在脫機狀態(tài)下，當硬件設備處于不同狀態(tài)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(tài)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(huán)性能分析。試驗結(jié)果表明：①所提出的算法能夠節(jié)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(fā)一種能夠?qū)崿F(xiàn)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(fā)算法的性能。

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

編譯：朱會