面向ADAS、支持行人監測的高清環(huán)視系統解決方案

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

近期，世強供應商瑞薩推出基于R-Car V2H的高清環(huán)視系統解決方案，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(ADAS)中的高分辨率的環(huán)視和行人監測功能。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、并增強傳統汽車(chē)和新興無(wú)人駕駛汽車(chē)的安全性。

圖：最新的高清環(huán)視系統方案 R-Car V2H

如上圖，該系統可接入六路百萬(wàn)像素的高清數字攝像頭，LVDS或Ethernet 。用戶(hù)可以使用其中的四路攝像頭做環(huán)視的開(kāi)發(fā)，每路攝像頭可以獨立的監測行人，做警示提醒，另外的兩路相機可以做基于前視的LDWS應用開(kāi)發(fā)。芯片集成了2D和3D圖像處理引擎，使得做出來(lái)的環(huán)視顯示效果更加逼真，距離感更強。內部的IMR和IMP內核分擔了部分圖像處理任務(wù)，減輕了CPU的工作負荷，同時(shí)CPU采用ARM® Cortex®-A15雙核，最大工作頻率可達1.0 GHz,保證了強大的圖像處理能力。

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)現低功耗

R-Car V2H SoC融入了專(zhuān)用于進(jìn)行視點(diǎn)轉換的IMR內核、瑞薩IMP-X4圖像識別內核和三維圖形內核，這些內核提供的圖像相關(guān)技術(shù)滿(mǎn)足了對希望達到政府法規和保險安全評級的車(chē)輛上的ADAS要求。R-Car V2H的總體架構進(jìn)行了優(yōu)化，從而降低了內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可結合CPU在從攝像頭獲取圖像數據的同時(shí)進(jìn)行高性能實(shí)時(shí)處理。 三維圖形內核提供的人機界面(HMI)可實(shí)現高可視性，并且易于識別危險情況，經(jīng)過(guò)優(yōu)化后支持通過(guò)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(chē)系統要求等級的功能，包括采用了可平衡性能和功耗的系統設計、用于集成內核的電源切斷功能以及DDR3-SDRAM電源備用功能。

(2) 擴展圖像識別庫支持，包含開(kāi)源庫(OpenCV) ，提高軟件開(kāi)發(fā)效率

IMP-X4圖像識別內核實(shí)現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)還可根據需要更改其配置。Renesas特有的圖像識別庫支持已擴展為包括開(kāi)源庫(OpenCV)，因此從本質(zhì)上提高了客戶(hù)軟件開(kāi)發(fā)效率。圖像識別庫不要求通過(guò)精確調節從圖像識別內核提取全部性能，從而可實(shí)現始終如一的穩定性能，并可實(shí)現平穩的軟件升級。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結合經(jīng)過(guò)優(yōu)化的視頻編解碼器可實(shí)現下一代汽車(chē)網(wǎng)絡(luò )和攝像頭系統

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，此項技術(shù)預計會(huì )成為今后汽車(chē)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(chē)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)繞視角監控系統視頻編解碼器的技術(shù)轉變過(guò)程，R-Car V2H支持MJPEG H.264。

基于在嵌入式系統功能安全方面的豐富經(jīng)驗，R-Car V2H已設計為可實(shí)現高等級的功能安全。 例如，為了支持系統制造商的安全概念，已在外部存儲器和CPU緩存中實(shí)施了ECC。此外，硬件CRC功能使其易于實(shí)現對數據傳輸的端到端保護。同時(shí)，應用Green Hills Software開(kāi)發(fā)的高可靠性INTEGRITY®實(shí)時(shí)操作系統是在硬件和軟件中實(shí)現功能安全的重要一步。通過(guò)引入業(yè)內最值得信賴(lài)的實(shí)時(shí)操作系統INTEGRITY及其一流的安全和功能安全架構，瑞薩已研發(fā)出可為其客戶(hù)提供可靠的實(shí)時(shí)決策機制和安全性的產(chǎn)品。