datasheet

为自动驾驶发展铺路ADAS SoC须兼顾性能/安全

2018-01-14来源: 互联网 关键字:adas  自动驾驶

从Karl Benz发明汽车到福特(Ford)率先投入量产,汽车的发展之路由来已久,辅助驾驶的各种装置也在此后逐渐成长;上个世纪末期的80年代,更诞生了第一个导入半导体的辅助装置:以GPS为基础的汽车导航系统。


时至今日,几乎每一台车都配备了防锁死煞车系统(Anti-Blocking System,ABS)和电子车身稳定系统(Electronic Stability Program, ESP),透过高品质电机装置的使用,来提供驾驶和汽车的乘客更佳的安全性。毕竟,从60年代开始的自动驾驶汽车理想也正逐步实现,只是时间的问题而已。


除了油电混合电动车和电动车之外,先进驾驶辅助系统(ADAS)和自驾车亦是瑞萨在自动化市场的重点。ADAS和自驾车应用需要系统单晶片(SoC)高阶的运算能力,来分析车子的周遭环境和认知运算(Cognitive Computing),并透过其高效能的控制功能,让驾驶汽车既安全又舒适。然而,被汽车制造业者和消费者公认为终极目标的自动驾驶完全实现之前,ADAS将以相当的规模大幅成长。


借ADAS提升驾驶体验三大区块/功能安全不可少


ADAS的首要目标是为驾驶员提供安全方面的帮助,对于其他移动和行人交通参与者来说也是如此。此外,ADAS应该要增强驾驶人的驾驶舒适度,而且要能够改善经济和环境之间的平衡。


一个典型的ADAS是由三个主要建构区块组成(图3),包含:感测/分析区块(Sensing and Analyzing)、融合/决策区块(Deciding)、控制区块或称致动器区块(Controlling)。感测/分析元件、融合/决策元件是车子的「眼睛和头脑」,它们具备驾驶辅助功能或者可进行自动驾驶。这个系统能够侦测、辨识和接收来自车辆周围的资讯,将这些数据结合之后,再根据交通状况进行决策。控制部分根据作出的决定执行命令,而得以舒适且安全地驾驶汽车。


由于这些元件最终对ADAS和自动驾驶都极为重要,瑞萨电子已经推出具自主性、开放性、创新性且可信赖的Renesas autonomy平台,可供辅助驾驶和自动驾驶所用。


瑞萨ADAS解决方案所具备的自主性,能够提供各种选择方案,让客户选择最适合其所需的核心元件。从具弹性且可编程核心到高度最佳化硬体加速器,瑞萨提供的选择,能够在最低的功耗下,提供最高的效能。除了高效能之外,功能性安全(Functional Safety)也是实现ADAS以至自动驾驶的关键。


汽车产业目前正广泛地使用ISO26262的安全标准,让具关键性的安全功能达到安全性的目标。微处理器提供对ASIL-D的支援,例如支援ASIL-D的RH850-P1H系列,正逐渐成为标准。然而,在复杂且具高效能的SoC上满足安全要求是新的课题,随着人们对自动化汽车日益增长的需求,此一议题的处理就变得相当必要。


由于SoC架构的复杂性,要在额外增加最少的系统成本之下来实现功能安全,就需要对底层安全机制的整合,有相当详细的Know-How和经验。在自动驾驶模式的关键安全方面,针对安全要求的详细分析和目标应用案例必须一并列入考虑。这是评估安全方面的相关性与大规模生产成本效益的唯一方式。


瑞萨自2008年起,已经在其P系列的微处理器上首次实现安全性功能,并已遵循包含了整合性安全概念的ISO 26262认证。同样的情形也适用于其R-Car系列SoC,它们也包含了一个具安全性的作业系统。


协助辨别号志、路况前置摄影头具发展潜力


在ADAS和自动驾驶的环境下,汽车的前置摄影镜头是一个独特的感测器。它和雷达、光达或超音波等感测技术最大的不同是在于,前置摄影镜头能够辨识路标,交通标志和红绿灯(图4)。除此之外,它也能够侦测物体。例如,透过提供数据以便于辨识汽车或行人,侦测他们的移动路径并测量距离等。藉由这样的方式,前置摄影镜头就是感测器,能够在良好的视线条件下启动自动紧急刹车或者提供自动驾驶车辆所需的资讯。


因此,前置摄影镜头对于要遵守NCAP要求的汽车制造业者而言,扮演着相当重要的角色。这个要求可以减少车主和其他用路人之间发生的意外。可以预期的是,在未来的车辆上会大量配备前置摄影镜头。这就需要能够以最低的成本,来提供前置摄影镜头给汽车业者才行。


前置摄影镜头的挑战是如何在低功耗的前提下满足对高效能电脑视觉和高水准功能性安全的需求。这是一个严格的要求,因为小型的前置摄影镜头机身,包含感测器本身和SoC,而摄影镜头是被放在挡风玻璃旁边,在这个位置上,前置摄影镜头暴露在直射的阳光下,这样会增加前置摄影镜头顶部所产生的温度。因此,前置摄影镜头上零件的功耗必须维持在最小的状态。


来自瑞萨自主平台的V3M是针对NCAP前置镜头所设计的,其架构如图5所示,能为电脑视觉带来高效能、低功耗和高度的功能安全性。利用不同的加速器,V3M实现具顶级效能的电脑视觉异质平台:由DMA所提供的一个多功能管线引擎(IMP)和一个电脑视觉引擎(CVE),用以控制记忆体传输,让R-Car V3M更适用于演算法如光流、物体侦测和分类,深度神经网路和卷积神经网路等。


V3M配备一个整合型影像信号处理器(Image Signal Processor, ISP),可以增强来自照相机感测器的原始图像的品质,使其可以为机器视觉识别做好准备。这样的整合省却了在前置镜头或在感测器本身额外增加一个ISP元件的需求。此系统拥有一个单一的DDR3L记忆体通道。


另外,V3M尚整合一个双Cortex A53供应用软体所使用和一个Cortex R7 Lockstep核心来执行Autosar(图6)。当使用案例包含Cortex R7 Lockstep核心和额外的安全特性时,其应用领域是专门用来符合ASIL B的安全性评等,以达到ASIL-C的安全性等级。这个合理的架构减少了对外部元件的需要,并将物料表内容维持在最少的状况,同时也提供高性能并随时确保安全性。


(本文作者为欧洲瑞萨电子汽车ADAS及安全解决方案事业处全球ADAS中心经理)

关键字:adas  自动驾驶

编辑:王磊 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/article_2018011421361.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:发动机电子防盗有用吗_发动机电子防盗可以加装吗
下一篇:WayRay携带汽车抬头显示器登场CES2018 设计全息AR挡风玻璃产品

关注eeworld公众号 快捷获取更多信息
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
关注eeworld服务号 享受更多官方福利
关注eeworld服务号
享受更多官方福利

推荐阅读

详解汽车电源设计方案挑战及考量

电动化、智能化、互联化正成为汽车发展新趋势,为提升燃油经济性的启停系统、为增加主动安全性的先进驾驶辅助系统(ADAS)、以及作为新一代智能交通基础的驾驶信息系统等多个电子系统越来越多地被汽车设计人员所采用,多系统的集成在提升汽车驾乘体验的同时,也为汽车电源设计带来了挑战。汽车电源须提供更高能效和更低能耗,以配合汽车产业的发展并符合各种环境法规及安全标准。  线性方案对比开关方案(SMPS)及设计考量  在电源转换过程中不可避免地会发热,稳压器散热会损失一部分功率,这样输出功率就不可能等于输入功率。传统的线性稳压器在此过程中会耗散大部分能量,已无法满足当前高功率需求类的应用。我们假定采用线性稳压器时需要2.5 W的额定功率
发表于 2018-12-22
详解汽车电源设计方案挑战及考量

赛灵思合作比亚迪,新车款搭载ADAS解决方案

近日,FPGA芯片制造商赛灵思公司宣布,在今年比亚迪发布量产的全新一代商用及乘用车中,搭载了赛灵思Zynq SoC L0/L1 前置摄像头高级驾驶员辅助系统(ADAS)解决方案。由此,比亚迪成为国内市场第一家采用赛灵思Zynq ADAS解决方案并量产的国产汽车制造商。赛灵思的ADAS解决方案,在效能、成本及功耗方面,皆为比亚迪提供了前所未有的领先优势,其中包含为新一代的车型,新增同级少有的车道偏离警示系统(LDW)、前方碰撞警示系统(FCW)以及行人侦测预警(PDW)等越级配置功能,进而使其使用者拥有更高阶的安全驾驶保障。而比亚迪ADAS可在车辆行驶中全程为驾驶员提供主动安全系统,该系统集成诸多安全模块,如行人检测、车距检测
发表于 2018-12-22

驾驶员监督系统+ADAS,是传统汽车厂商突围的捷径吗?

-克莱斯勒、福特、吉利、捷豹路虎、斯巴鲁、大众集团和沃尔沃等巨头。此外,2020 年之后,通用也会逐步将 Super Cruise 下放到更多车型。  除此之外,成本不断降低的 Level 2 ADAS 系统也出现在许多厂商走量车型的配置清单中。业内专家预计,2020 之后,自动刹车(AEB)、车道保持(LKAS)、盲点探测(BLIS)与 DMS 等技术将迎来普及高潮。  即使是英伟达,也改变了公关口径。在今年 10 月份的 GTC 大会上,英伟达 CEO 黄仁勋就宣称,他认为 Level 2 的生命周期还有很长,而驾驶员监控系统非常重要,AI 能成为“提神醒脑”神器。  别忘了,自动驾驶热潮正盛时,核弹教父可是喊出
发表于 2018-12-19
驾驶员监督系统+ADAS,是传统汽车厂商突围的捷径吗?

Xilinx ADAS 解决方案为比亚迪新一代商用及乘用车保驾护航

比亚迪 2018 年宣布基于赛灵思 Zynq SoC L0/L1 前置摄像头 ADAS 解决方案的新一代商用及乘用车系列开始量产,从而成为中国市场首家采用赛灵思 ADAS 解决方案并量产的中国汽车制造商 中国北京 — 自适应和智能计算的全球领先企业赛灵思公司(Xilinx, Inc.,(NASDAQ:XLNX))宣布,中国电动汽车制造业的领军者比亚迪公司在今年发布量产的全新一代商用及乘用车中采用了赛灵思公司 Zynq SoC L0/L1 前置摄像头高级驾驶员辅助系统 (ADAS) 解决方案,从而成为中国市场首家采用赛灵思 Zynq ADAS 解决方案并量产的中国汽车制造商。比亚迪的发布
发表于 2018-12-19
Xilinx ADAS 解决方案为比亚迪新一代商用及乘用车保驾护航

驾驶员监督系统+ADAS,是传统汽车厂商突围的捷径吗?

。此外,2020 年之后,通用也会逐步将 Super Cruise 下放到更多车型。除此之外,成本不断降低的 Level 2 ADAS 系统也出现在许多厂商走量车型的配置清单中。业内专家预计,2020 之后,自动刹车(AEB)、车道保持(LKAS)、盲点探测(BLIS)与 DMS 等技术将迎来普及高潮。即使是英伟达,也改变了公关口径。在今年 10 月份的 GTC 大会上,英伟达 CEO 黄仁勋就宣称,他认为 Level 2 的生命周期还有很长,而驾驶员监控系统非常重要,AI 能成为“提神醒脑”神器。别忘了,自动驾驶热潮正盛时,核弹教父可是喊出过“2020 年实现 Level 4”的口号。洞察你的双眼莎士比亚曾说过,“眼睛是人心灵的窗户”。西塞罗
发表于 2018-12-17
驾驶员监督系统+ADAS,是传统汽车厂商突围的捷径吗?

图像传感器是ADAS和自动驾驶的关键,安全可靠才能放手

  随着先进驾驶辅助系统(ADAS)越来越先进,我们作为驾驶员,正面临着挑战将越来越多的控制和决策权交给汽车本身。这代表了信心的一个重大飞跃,尽管在最近的历史中已证实机器在一些领域不会像人类那样犯错和做出错误判断。  随着深度投入开发半导体方案用于ADAS,安森美半导体处于有利地位,客观地看待定义的汽车自动化程度的进展,包括ADAS迈向全自动驾驶,以及图像传感正发挥日益重要的作用。  图像传感技术的强固性以及检查、平衡、标准和更多正实施的措施对于消除安全和可靠性顾虑至关重要。这将让汽车制造商和最终消费者有信心“放手”方向盘,让汽车自动驾驶。  想要保持控制我们所乘坐的车辆完全可理解,但从统计上说,这是我们所能做的最危险的事情
发表于 2018-12-15
图像传感器是ADAS和自动驾驶的关键,安全可靠才能放手

小广播

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2018 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved
pt type="text/javascript" src="//v3.jiathis.com/code/jia.js?uid=2113614" charset="utf-8">