閉幕不久的“2018慕尼黑電子展”上，瑞薩電子中國汽車電子ADAS 應用工程師應毅辰在同期舉行的“中國國際汽車電子創(chuàng)新技術大會"上為大家發(fā)表了題為《ADAS和自動駕駛的解決方案》的演講，介紹了瑞薩電子在無人駕駛、高級輔助駕駛方面的解決方案及市場風向。
自動駕駛的市場趨勢
無人駕駛是市場發(fā)展的趨勢，實際上無人駕駛和輔助駕駛，在現有車輛上已有一些應用。從較基本的環(huán)視，高速公路的ACC，提高防碰撞及跟隨能力，已經在很多車輛上得到實施和應用。早在上世紀九十年代，汽車上就有定制化應用，發(fā)展近三十年后，針對原有的場景，應用的功能得到極大提升，逐步從低速和高速方面，向無人駕駛新領域邁進一大步。
2017年，是環(huán)視系統的發(fā)展節(jié)點，加載更多的設備功能、輔助的功能，來完成遠程泊車、自動泊車。在高速方面，也會針對不同的一個應用場景，更好的一個識別、控制，提升車輛的控制精度和功能，為今后高等級L3、L4等級，甚至L5等級做鋪墊。瑞薩電子專注這些應用場景，發(fā)展完善對應產品，支持現在車廠及各大一級供應商。
瑞薩電子新型自動駕駛理念
瑞薩電子提出了Renesas autonomy?平臺，針對ADAS感知部分、傳感器部分、以及車輛部分，搭建一個這樣的平臺，讓不同產品應用得以應用于ADAS整個場景之中。
攝像頭實際上視覺方面的算法非常復雜，其ADAS集成度非常高，整個系統安全可靠性要求也比較高。瑞薩電子發(fā)起了基于R-Car產品系列R-Car聯盟，與軟件、中間件、系統集成等全球各大供應商積極合作，搭建Renesas autonomy?平臺，打通上下游生態(tài)圈，為客戶更好地提供更高效更易使用的平臺。
瑞薩電子全球合作伙伴
環(huán)視功能市場細分
ADAS環(huán)視是一個較容易的切入點，它對系統的成本、難度要求相對較低，是市場上較為成熟的輔助功能。對于入門級的環(huán)視，是基于模擬攝像頭的一個2D靜態(tài)環(huán)視。現在的3D環(huán)視，是基于數字高清攝像頭，目前已配置到很多汽車中，逐漸這會發(fā)展成為一個標配。基于最新3D環(huán)視的方案，會有更多的輔助功能，如行人識別、車道線的識別。
針對3D環(huán)視方案，性能會有更多提升，加入更多輔助功能，停車時的錄制功能，錄制車輛行駛過程中的一些信息、遠程自動泊車功能，以及全程自動泊車輔助功能，還有支持L2等級的自動駕駛應用。
環(huán)視的應用場景，還可以加上一些額外的輔助功能，比如說加更多的攝像頭，監(jiān)控車艙內信息，補充更多的攝像頭去觀測到更廣闊的范圍。環(huán)視攝像頭還可以替代傳統的物理后視鏡，通過加屏幕的方式，使用虛擬后視鏡，為駕駛員提供更多信息。以上是環(huán)視市場的細分。
第三代R-CAR用于環(huán)視市場的優(yōu)勢
瑞薩電子最新推出的R-Car第三代產品是面向當前發(fā)展迅猛的ADAS應用，針對環(huán)視、自動泊車等應用場景，瑞薩規(guī)劃對第三代產品做了系統性規(guī)劃，以提供高性價比的應用支持。
R-Car 第三代產品線分得很細，從入門級到高級都能提供相應的支持，既可以做簡單的3D靜態(tài)環(huán)視，也可以做3D任意視角的動態(tài)環(huán)視，還可以在3D環(huán)視的基礎上加入更多的識別功能，從而實現輔助泊車功能。客戶可根據自己所需的功能，挑選合適產品，搭建自有平臺。為市場提供非常彈性的方案，也是瑞薩電子比較大的優(yōu)勢。
面向泊車輔助市場的第三代R-CAR產品
目前，我們會根據不同的顯示效果，嵌入一些高性能GPU，形成一個對車體的3D渲染，展示出酷炫的效果。R-Car 第三代產品同時集成了用于識別的性能加速核，提升識別功能的速度，來實現更優(yōu)的行車輔助功能。
目前環(huán)視應用對顯示效果要求較高，我們采用了高帶寬的視頻輸入接口，引入130萬像素、甚至200萬像素的攝像頭，為環(huán)視系統、以及輔助泊車提供優(yōu)異的性能支撐。
下圖是瑞薩電子針對輔助泊車及環(huán)視系統的產品線規(guī)劃，紫色部分是已經量產的產品，主要針對于以前的模擬攝像頭、2D環(huán)視及低端的3D環(huán)視應用。藍色部分是新的第三代產品，提供從入門級到高級環(huán)視應用場景的差異化產品。
R-CAR用于泊車輔助系統的主要優(yōu)勢
這里向大家介紹一下R-Car系列在泊車系統當中的主要優(yōu)勢，如之前提到的用于視覺輔助的加速核。R-Car系列可支持功能選擇，這是輔助駕駛、高級自動駕駛非常重要的一部分，因為這些功能會涉及到控制，控制功能會涉及到駕駛員、乘客的生命安全。因此，我們在芯片中引入了ISO26262標準，以去滿足車輛的安全需求，提升整個產品的系統安全性。
瑞薩電子經驗證的V3X圖形處理
慕尼黑電子展瑞薩展臺上展示了一款合作開發(fā)的基于R-Car V3M系列的環(huán)視系統，它是一款3D環(huán)視方案，可顯示任意視角，此外基于此方案還可加入更多識別功能。我們的合作伙伴 Cogent Embedded 還可以為中國客戶提供一定程度的定制系統，針對不同的應用場景做一系列的開發(fā)。
R-CAR V3X支持3路數據流
R-Car V3M 是針對車載應用場景而開發(fā)的，優(yōu)化了芯片內部架構。標準的單一環(huán)視可能只是用來顯示環(huán)視，新增功能很難實現。如果你需要加行車記錄儀，可能需要外部添加模塊;如果你要加識別，可能還需要更強大的芯片。而R-Car V3M可以在一顆芯片中實現所有功能，通過優(yōu)化的內部系統總線，實現三種數據流的一個并行運算。
這里展示的是并行處理的環(huán)視效果，可同步顯示在畫面上，這部分的視頻輸入也可以同步到內部的加速核進行識別，實現諸如障礙物識別、車道線識別等功能。如果你需要行車輔助、行車記錄的功能，只需要使用內部視頻編碼器，對視頻進行一個編碼，儲存到內部數據文件，或者儲存到某個公有云，可在手機或車機上觀看。
第三代R-CAR中集成ISP
第三代產品最具優(yōu)勢的是集成了ISP，我們友商的競品多是使用外置ISP。但我們通過內置ISP，由主控芯片進行計算，對圖象的畫質帶來非常大的改進。環(huán)視系統有一個重要特征是同步，而我們通過主控芯片及內置ISP，對攝像頭數據提供低延遲的同步，同時還提升在亮度、白平衡、序列識別等方面的顯示效果。
IMR 圖像失真矯正
因為環(huán)視攝像頭一般會使用一些廣角攝像頭，可能導致魚眼失真。為了解決魚眼失真的問題，瑞薩電子在R系列產品中加入了一個叫做IMR圖象失真校正引擎，可以用硬件去實現攝像頭的基電失真校正，而不需CPU作任何干預。我們這個IMR引擎還可以用來作3D的一些拼接效果，來替代CPU做出同樣效果的計算。
以上是瑞薩電子在V3系列上的總視覺IP策略。
瑞薩電子計算機視覺IP戰(zhàn)略
目前市面上很多競品的架構，如依賴強大的CPU或GPU進行識別，實現控制。瑞薩的方案是嵌入很多的加速引擎，來彌補GPU或CPU的運算速度和功能。GPU可能相對來說比較靈活，但功耗高;CPU的運行效率低于專用的加速核，因而我們在整個芯片中嵌入多種加速核，還有IP引擎，專門用于識別，之后新的V3系列里面還會嵌入專門用于深度學習的CNN引擎。
通過整合所有的硬件加速引擎，并結合CPU、GPU，瑞薩電子為您提供了一個完整的視覺處理加速方案。
系統架構
現在讓我們來看一下環(huán)視應用的系統架構。因為環(huán)視系統相對簡單一點，主要就是我們的一個SoC，加入4個攝像頭，分別安裝在車的前端或后端、左端、右端，去捕獲到車周圍360度的一個視覺的信息。通過一些中控芯片，提供一個拼接顯示。有些可能還會加上通用接口，與車身上的中控導航作一些交互。我們還會預留一些像以太網或者CAN-FD這類的接口，以提供通訊相關功能。
針對較高級的環(huán)視系統，我們也會輸入像前面提到的V3系列和M3搭配使用一個應用場景。M3主要面向車載娛樂應用場景，對于視覺處理的性能不如V3系列那么強大，如果你需要很強精度很高的識別功能，就需要進行深度學習，來識別障礙物，識別它的車道，M3系統略有不足，可以搭配一個V系列產品滿足一些像輔助泊車、自動泊車的應用場景。
正如前面提到，我們產品都會有一些視覺加速的硬件核，這里就是我們視覺加速使用到一個IMP引擎。這個IMP引擎實際上在我們的產品線，已存在了很長時間，早在以前的產品像SH7766這樣的模擬環(huán)視芯片，就已經有了IMP引擎。其成熟性和功能性，都已經得到了市場驗證。我們針對這個IMP的引擎，也提出了很多的優(yōu)化和提升，應用在最新的這代V3芯片里面。
這個Renesas autonomy ? 操作面的平臺，除了攝像頭這方面感知之外，我們還會有融合和判斷，這個相當于就是無人駕駛的一個大腦，為車提出一個決策、作一些路徑規(guī)劃、傳感器信息融合以及控制。
這方面我們也有類似產品，請看瑞薩電子的產品路線圖，現在我們針對像L2、L3等級一些輔助駕駛，一般半自動駕駛搭配R-Car V系列芯片可作為重要解決方案提出。
R-Car H3因為具備強大的CPU性能，是一個八核芯片，內部有4個A57搭配4個A53，從而令它的計算性能非常強大，同時它也支持LPDDR4內存，為傳感器提供了超強的一個運行帶寬，可實現L2等級的自動駕駛，如此優(yōu)異的硬件平臺，客戶可在上面作很多的算法開發(fā)。如果在平臺上需要強大的一個視覺處理屏，就可以像前面介紹的那樣，搭配上R-Car V3系列的產品。
針對之后的L3以及L4這種較高等級的自動駕駛，我們下一代產品也在對此進行規(guī)劃，CPU核將會得到更多提升，它同時也會把V3這塊視覺的另外一塊SoC集成到同一顆里面去應用，帶芯片的方案去提出這樣子一個解決方案。同時它的功能安全等級也會從原來的ASIL-B等級，會提升到ASIL-C或ASIL-D等級，更加完整地去滿足自動駕駛這樣子一個安全需求。
面對如此復雜的應用場景，客戶如果要自己開發(fā)硬件會比較困難，為此瑞薩電子也推出了一些開發(fā)套件，為我們的客戶及感興趣的一些同行進行先期性開發(fā)和驗證。HAD解決方案套件內部集成了兩顆R-Car H3 SoC和一顆RH850 MCU，搭建了這個平臺。基于這個平臺，除了做一些先期的算法驗證、系統集成，去做先期性研究，為之后的產品導入，加速它的一個導入速度。
我們與第三方合作進一步開發(fā)更加成熟的開發(fā)套件。與TTTECH的合作，開發(fā)出了HADP平臺，供大家參考。這就是我們和TTTECH聯合開發(fā)的，他們在我們的硬件平臺上面，搭載了他們具有優(yōu)勢的以太網系統集成方案，集成在一起提供給客戶，以加速他們的開發(fā)。
關于我們
瑞薩電子是全球首屈一指的微控制器供應商和高級半導體解決方案的首選供應商，產品包括微控制器、SoC解決方案和各種模擬與功率器件。我們將在這里與您分享瑞薩電子的最新產品技術資訊和新聞動態(tài)!
