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自去年世強基于瑞薩圖像識別SoC SH7766的360度環(huán)視ADAS方案在市場(chǎng)廣受好評后——“此方案已經(jīng)在國內一個(gè)領(lǐng)先的大巴車(chē)上得到批量使用�！笔缽姼呒壥袌�(chǎng)經(jīng)理胡越強表示。術(shù)業(yè)有專(zhuān)攻，在今年的慕尼黑上海電子展上，世強基于瑞薩車(chē)載SoC——R-Car系列的新成員R-Car V2H的全新先進(jìn)駕駛輔助系統（ADAS）解決方案再度成為業(yè)內人士關(guān)注的焦點(diǎn)。 最尖端的車(chē)載SoC——R-Car H2 "R-Car"是瑞薩車(chē)載SoC的一種昵稱(chēng)，它面向在全新綜合SoC平臺上開(kāi)發(fā)的車(chē)載信息系統。Renesas R-Car 系列為包括嵌入式導航裝置在內的、從低端到高端的各種車(chē)載信息娛樂(lè )系統提供了一個(gè)高性能的平臺。R-Car系列為音頻和視頻、先進(jìn)的3D圖形，以及圖像識別等駕駛輔助功能提供了增強的多媒體處理功能。 這些增強的功能使第二代的R-Car系列非常適合針對高清顯示器和先進(jìn)駕駛輔助系統ADAS等不斷進(jìn)化的車(chē)載信息系統的開(kāi)發(fā)，實(shí)現汽車(chē)導航和TV/DVD等信息娛樂(lè )、與云聯(lián)網(wǎng)的IT信息、前后方視野等的駕駛輔助。 R-Car H2的最大特點(diǎn)是CPU搭載了多個(gè)高性能ARM內核、4個(gè)低功耗內核構成了高規格的“R-Car”。尤其是作為車(chē)載信息系統LSI，R-Car H2在世界上最早支持“big.LITTLE計算”技術(shù)并且實(shí)現了低功耗和高性能。另一方面，通過(guò)將SH-4A固定用于實(shí)時(shí)處理，并確保了駕駛輔助等要求的實(shí)時(shí)性。 而針對ADAS應用，瑞薩有專(zhuān)門(mén)的汽車(chē)圖像處理器R-Car V系列，如下圖1所示為瑞薩的ADAS產(chǎn)品線(xiàn)。瑞薩電子擁有明確的產(chǎn)品路線(xiàn)圖來(lái)支持汽車(chē)行業(yè)不斷增加的新需求。 圖1. 世強代理的瑞薩電子ADAS產(chǎn)品路線(xiàn)圖。 “世強此次帶來(lái)的高級汽車(chē)環(huán)視輔助駕駛系統方案就是基于R-Car V2H，它是在R-Car H2的基礎上針對ADAS應用而專(zhuān)門(mén)定制的芯片，其在R-Car H2的基礎上做了精簡(jiǎn)，例如R-Car V2H的CPU只搭載了 ARM 內核，但這已經(jīng)足夠滿(mǎn)足目前ADAS系統對數據處理能力的需求了�！� 胡越強在展會(huì )現場(chǎng)表示。 世強ADAS方案從SH7766升級到R-Car V2H 而在展會(huì )同期舉辦的“國際汽車(chē)電子創(chuàng )新技術(shù)大會(huì )”上，胡越強還做了題為“以無(wú)人駕駛為目標的汽車(chē)ADAS解決方案”的演講。重點(diǎn)講述了世強此次帶來(lái)的基于R-Car V2H的高級汽車(chē)環(huán)視輔助駕駛系統方案的特點(diǎn)及其與前代基于SH7766的ADAS方案在性能上的對比。 圖2. 世強專(zhuān)家在上�！皣H汽車(chē)電子創(chuàng )新技術(shù)大會(huì )”上演講。 全新R-CarV2H SoC與SH7766共用架構、IP內核以及軟件，并可進(jìn)行擴展，構筑配備圖像識別和視點(diǎn)轉換功能的ADAS應用。 “目前，ADAS正以每2年4倍的性能提升速度在快速發(fā)展，可以說(shuō)，每一代技術(shù)的更新進(jìn)步，都使得我們離無(wú)人駕駛的最終目標又更進(jìn)了一步�！� 胡越強表示，“從SH7766到R-CarV2H，世強新的ADAS方案在性能上主要有4個(gè)方面的提升�！� 如下圖3所示為世強ADAS系統比較。 圖3. 世強ADAS的系統比較。 1、圖像顯示：2D—>3D Top View。 SH7766 配備瑞薩圖像識別引擎IMP-X2，而R-CarV2H則配備瑞薩最新的實(shí)時(shí)圖像處理單元IMP-X4內核，IMP-X4在與IMP-X2保持數據庫兼容性的同時(shí)，將處理性能提高至約八倍以上。對于一些應用，R-CarV2H還支持最多六個(gè)獨立的輸入攝像頭通道，允許輕松實(shí)現360度攝像頭視圖和標志識別。另外，通過(guò)IMP-X4與進(jìn)行處理判斷的同一芯片上的CPU之間的協(xié)作，在保持低功耗的同時(shí)實(shí)現了先進(jìn)的圖像識別性能。 “由于R-CarV2H的圖像處理能力是通過(guò)硬核引擎實(shí)現，處理速度較DSP方式（軟件算法）會(huì )更快，這就節省了大量的系統資源，相比而言，競爭方案只是實(shí)現了圖像的環(huán)視，世強的這個(gè)方案是真正意義上的輔助駕駛系統�！焙綇姀娬{。 基于SH7766的ADAS方案只能支持4通道的模擬攝像頭，而新的以R-CarV2H為基礎的ADAS方案將支持 6路數字攝像頭。由于處理性能的提升，新的方案將能實(shí)現3D Top View并且還可以隨時(shí)改變視角。 2、處理器內核：SH4A—>ARM Cortex-A15雙核 瑞薩電子與ARM已有10年的合作，早在2003年就與ARM締結多處理器行業(yè)戰略合作伙伴合約。NEC電子（瑞薩電子的前身) 參與多處理器ARM11的開(kāi)發(fā)，并且已經(jīng)應用于包括R-Car等在內的多個(gè)ASSP產(chǎn)品。瑞薩電子實(shí)現了世界頂級的ARM多核集成技術(shù)，R-Car H2擁有當前世界最小面積的8核ARM core。 而搭載兩個(gè)ARM內核的R-CarV2H將工作頻率由配備瑞薩自己的SH4A系列內核的533MHz提高到了2GHz。胡越強進(jìn)一步指出：“采用ARM雙核，不只提高了處理速度，同時(shí)也使得用戶(hù)可以更加靈活的進(jìn)行移植，使得各種外設資源更加豐富。未來(lái)，我們會(huì )向著(zhù)8核的方向發(fā)展�！� 由于開(kāi)發(fā)人員對ARM架構很熟悉，即使缺乏經(jīng)驗的汽車(chē)應用工程師，也能利用世強提供的ADAS參考方案，針對不同的車(chē)型和級別實(shí)現不同的功能和特性的擴展。 3、功能安全（Functional safety）：ASIL-A—>ASIL-B 安全是汽車(chē)電子永恒的主題，為了實(shí)現系統的安全目標，對系統架構中的各個(gè)要素（Element），如傳感器、控制單元和執行單元（電機），都有功能安全需求。世強新的基于R-CarV2H的ADAS方案滿(mǎn)足車(chē)輛-功能安全國際標準ISO26262 ASIL-B等級，而去年推出的方案只滿(mǎn)足ASIL-A等級。 4、攝像頭網(wǎng)絡(luò )：NTSC—>Ethernet AVB 隨著(zhù)智能手機與車(chē)載設備的聯(lián)動(dòng)，云和大數據的運用，以及ADAS的普及，利用車(chē)載以太網(wǎng)傳輸車(chē)載攝像頭影像成為發(fā)展的趨勢，SH7766 支持 NTSC攝像頭，而R-CarV2H則轉換到了Ethernet AVB模式。傳輸速度也從100Mbit/s提升到1Gbit/s，新的方案還能夠減少車(chē)內網(wǎng)絡(luò )布線(xiàn)，提高車(chē)輛的數據傳輸安全性。 不只是環(huán)視，在主動(dòng)安全上更進(jìn)一步 “ADAS通常包括360度環(huán)視，車(chē)道保持，防撞三部分，而競爭方案實(shí)現的全景（視覺(jué)輔助系統）只是ADAS三分之一的功能。對于視覺(jué)輔助系統，圖像處理器僅須具備影像校正和顯示功能；而對于車(chē)道保持，防撞等駕駛警示/輔助系統則要能進(jìn)行影像辨識，技術(shù)難度更高一個(gè)級別�！� 胡越強指出。 世強此次帶來(lái)的這套環(huán)視ADAS系統方案具有強大的圖像處理能力，能實(shí)現超清晰圖像和高品質(zhì)色彩還原；完美的畫(huà)面明暗表現，來(lái)自高動(dòng)態(tài)范圍的自動(dòng)調整；且只有極低的CPU占有率和功耗。此方案可以適用于汽車(chē)安全系統，如車(chē)道偏離警告系統(LDW)、車(chē)道保持輔助系統(LKAS)等典型的ADAS應用。如下圖4所示為世強ADAS架構。 圖4. 世強高級汽車(chē)環(huán)視輔助駕駛系統方案架構。 從圖中可以看到，該方案具有6個(gè)數字攝像頭，可以實(shí)現360度環(huán)視功能。而傳感器融合ECU則能夠幫助駕駛員創(chuàng )建物體地圖，進(jìn)行現狀分析，還可以輔助駕駛員做出決策。俯視的控制ECU能實(shí)現自動(dòng)泊車(chē)，緊密周邊觀(guān)望，行人識別，停車(chē)位檢測。下圖是現場(chǎng)的Demo演示。 圖5. 世強演示高級汽車(chē)環(huán)視輔助駕駛系統方案demo。 圖6. 實(shí)例展示。 實(shí)例展示1——兩種標定模式可以選擇 該方案有全自動(dòng)標定模式和精準標定模式兩種標定模式可以選擇�！� 我們的全自動(dòng)標定模式是強大、可靠的，并不需要相機安裝角度的苛刻要求，適應大規模生產(chǎn)�！焙綇娭赋�。 依托動(dòng)態(tài)范圍控制（DRC ，Dynamic Range Control）功能，可以實(shí)現亮度控制，還能調整復合視頻亮度，補償過(guò)亮和過(guò)暗，以便駕駛員更清晰地看清圖像顯示。這使得在光照條件很差，或惡劣環(huán)境條件下，采用半自動(dòng)精準校定工具，提供最好的標定結果。 實(shí)例展示2——超級虛擬相機模式 “我們在后視的時(shí)候，有一個(gè)魚(yú)眼矯正功能，魚(yú)眼會(huì )讓駕駛員感到圖象不直觀(guān)，我們采用硬件矯正的功能，我們通過(guò)矯正曲線(xiàn)拉直，還原成一個(gè)真實(shí)的視圖�！� 胡越強說(shuō)道。 圖像渲染器（IMR， Image Render Engine）視點(diǎn)轉換引擎可實(shí)時(shí)制作出因視頻輸入或場(chǎng)景而異的視點(diǎn)俯視圖像，利用三角網(wǎng)格校正失真的模式、自動(dòng)生成矩形網(wǎng)格內的頂點(diǎn)數據，對圖像進(jìn)行失真校正，旋轉，縮小或放大。 “超級虛擬的相機模式，讓我們可以生成在任意視角下的虛擬視圖，任意使用虛擬相機參數，焦點(diǎn)，生成視圖，魚(yú)眼和針眼相機都適合�！� 實(shí)例展示3——基于環(huán)視基礎的車(chē)道偏離預警系統 基于環(huán)視的車(chē)道偏離技術(shù)打開(kāi)了新的領(lǐng)域，擴展了環(huán)視駕駛輔助系統的應用。 實(shí)例展示4——環(huán)視俯視畫(huà)面的多種選擇 俯視圖可視范圍可擴展，俯視圖的分割或融合可選擇。俯視圖的可見(jiàn)區域大小能夠一鍵更改，具有完美拼接和分割效果，還有多種模塊的備選（包括：3D效果的環(huán)視界面、DVR 、基于3G的視頻查看和信息管理、語(yǔ)音倒車(chē)指南等）。 未來(lái)向更智能化ADAS演進(jìn) 以上的4個(gè)實(shí)例展示只是世強360度環(huán)視ADAS高級汽車(chē)駕駛輔助系統方案所能實(shí)現的一部分功能展示。未來(lái)，世強將和前裝車(chē)廠(chǎng)更加緊密的合作，開(kāi)發(fā)更加智能化的ADAS方案，實(shí)現更深層次的主動(dòng)安全高級駕駛輔助功能。 “自動(dòng)駕駛是在先進(jìn)駕駛輔助系統——ADAS技術(shù)基礎上的演進(jìn)，ADAS 是一個(gè)正在發(fā)展的應用，OEM廠(chǎng)已經(jīng)為汽車(chē)駕駛定義了長(cháng)期的目標。預測到2020年會(huì )逐步實(shí)現主動(dòng)安全，最終會(huì )以2025年為時(shí)間節點(diǎn)，屆時(shí)，無(wú)人駕駛汽車(chē)將真正駛進(jìn)現實(shí)�！� 胡越強預測。 |
