面向ADAS、支持行人監(jiān)測的高清環(huán)視系統(tǒng)解決方案

高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS，即Advanced Driver Assistance Systems)是輔助駕駛者進(jìn)行汽車駕駛的系統(tǒng)，可以大大提升車輛的安全性和道路的安全性，正在成為發(fā)展最快的汽車應(yīng)用領(lǐng)域。目前車道偏離預(yù)警系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)越來越普遍，而泊車輔助系統(tǒng)尤其是后視和環(huán)視全景泊車更是越來越受歡迎。

近期，世強(qiáng)供應(yīng)商瑞薩推出基于R-Car V2H的高清環(huán)視系統(tǒng)解決方案，該產(chǎn)品采用最先進(jìn)的圖像識別技術(shù)，支持先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)中的高分辨率的環(huán)視和行人監(jiān)測功能。這是瑞薩推出的首款R-Car系列的ADAS器件，其包含的附加功能可提高性能、降低功耗、并增強(qiáng)傳統(tǒng)汽車和新興無人駕駛汽車的安全性。

圖：最新的高清環(huán)視系統(tǒng)方案 R-Car V2H

如上圖，該系統(tǒng)可接入六路百萬像素的高清數(shù)字?jǐn)z像頭，LVDS或Ethernet 。用戶可以使用其中的四路攝像頭做環(huán)視的開發(fā)，每路攝像頭可以獨(dú)立的監(jiān)測行人，做警示提醒，另外的兩路相機(jī)可以做基于前視的LDWS應(yīng)用開發(fā)。芯片集成了2D和3D圖像處理引擎，使得做出來的環(huán)視顯示效果更加逼真，距離感更強(qiáng)。內(nèi)部的IMR和IMP內(nèi)核分擔(dān)了部分圖像處理任務(wù)，減輕了CPU的工作負(fù)荷，同時(shí)CPU采用ARM® Cortex®-A15雙核，最大工作頻率可達(dá)1.0 GHz,保證了強(qiáng)大的圖像處理能力。

R-Car V2H SoC的主要特性：

(1) 在單芯片上集成了重要的ADAS功能，并可實(shí)現(xiàn)低功耗

R-Car V2H SoC融入了專用于進(jìn)行視點(diǎn)轉(zhuǎn)換的IMR內(nèi)核、瑞薩IMP-X4圖像識別內(nèi)核和三維圖形內(nèi)核，這些內(nèi)核提供的圖像相關(guān)技術(shù)滿足了對希望達(dá)到政府法規(guī)和保險(xiǎn)安全評級的車輛上的ADAS要求。R-Car V2H的總體架構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，從而降低了內(nèi)存帶寬使用率和整體延遲。六條IMR通道均可支持高分辨率攝像頭，各通道的組合輸出可生成高清環(huán)視圖像。IMP-X4可結(jié)合CPU在從攝像頭獲取圖像數(shù)據(jù)的同時(shí)進(jìn)行高性能實(shí)時(shí)處理。 三維圖形內(nèi)核提供的人機(jī)界面(HMI)可實(shí)現(xiàn)高可視性，并且易于識別危險(xiǎn)情況，經(jīng)過優(yōu)化后支持通過攝像頭反饋進(jìn)行紋理映射。在單芯片上集成了上述功能的同時(shí)，R-Car V2H器件還融入了可將功耗降至汽車系統(tǒng)要求等級的功能，包括采用了可平衡性能和功耗的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、用于集成內(nèi)核的電源切斷功能以及DDR3-SDRAM電源備用功能。

(2) 擴(kuò)展圖像識別庫支持，包含開源庫(OpenCV) ，提高軟件開發(fā)效率

IMP-X4圖像識別內(nèi)核實(shí)現(xiàn)的圖像識別處理性能約為上一代SH7766圖像處理芯片的八倍， IMP-X4包括兩個(gè)可編程圖像處理加速器，將可能用到的圖像處理功能(包括處理多個(gè)攝像頭的輸入)，同時(shí)還可根據(jù)需要更改其配置。Renesas特有的圖像識別庫支持已擴(kuò)展為包括開源庫(OpenCV)，因此從本質(zhì)上提高了客戶軟件開發(fā)效率。圖像識別庫不要求通過精確調(diào)節(jié)從圖像識別內(nèi)核提取全部性能，從而可實(shí)現(xiàn)始終如一的穩(wěn)定性能，并可實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的軟件升級。此外，圖像支持庫向后兼容早先R-Car H1和SH7766瑞薩產(chǎn)品中使用的IMP系列，易于重用已有的軟件資源。

(3) 以太網(wǎng)AVB結(jié)合經(jīng)過優(yōu)化的視頻編解碼器可實(shí)現(xiàn)下一代汽車網(wǎng)絡(luò)和攝像頭系統(tǒng)

以太網(wǎng)AVB提供的功能包括保證帶寬和同步多個(gè)攝像頭等，此項(xiàng)技術(shù)預(yù)計(jì)會(huì)成為今后汽車高速網(wǎng)絡(luò)的主流技術(shù)。R-CAR V2H包含可配合下一代汽車網(wǎng)絡(luò)工作的千兆位以太網(wǎng)AVB控制器。

配合以太網(wǎng)AVB技術(shù)對多攝像頭接收功能的優(yōu)化，瑞薩還集成了最多并行支持5個(gè)高清攝像頭的多通道視頻編解碼器。為了支持環(huán)繞視角監(jiān)控系統(tǒng)視頻編解碼器的技術(shù)轉(zhuǎn)變過程，R-Car V2H支持MJPEG H.264。

基于在嵌入式系統(tǒng)功能安全方面的豐富經(jīng)驗(yàn)，R-Car V2H已設(shè)計(jì)為可實(shí)現(xiàn)高等級的功能安全。 例如，為了支持系統(tǒng)制造商的安全概念，已在外部存儲(chǔ)器和CPU緩存中實(shí)施了ECC。此外，硬件CRC功能使其易于實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩说蕉吮Ｗo(hù)。同時(shí)，應(yīng)用Green Hills Software開發(fā)的高可靠性INTEGRITY®實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是在硬件和軟件中實(shí)現(xiàn)功能安全的重要一步。通過引入業(yè)內(nèi)最值得信賴的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)INTEGRITY及其一流的安全和功能安全架構(gòu)，瑞薩已研發(fā)出可為其客戶提供可靠的實(shí)時(shí)決策機(jī)制和安全性的產(chǎn)品。