【成功案例】基于瑞萨RH850P1H-C和R-Car H3的自动驾驶方案设计

时间： 2018-05-23 来源：世强

自动驾驶是现在非常热的一个领域，很多车厂和供应商都在考虑或者正在这个应用领域做相关的研究开发工作。汽车是一个对安全性要求很高的产品，而自动驾驶由于离开了驾驶员的判断和操控，所以要求相关的ECU在设计的时候需要考虑更多的安全特性在里面。

就目前而言，通常设计自动驾驶主要考虑两个大的部分：一部分是跟采集相关的，包括通过图像采集、雷达采集各种信息等；另一部分是直接跟执行单元相关的，也就是处理器根据图像和雷达信息进行判断后，如何去控制执行机构进行加减速、转向等的操作。

在笔者参与的设计中，自动驾驶的目标主要是L3的级别，也就是在特定环境下的自动驾驶，例如城市封闭路、高速公路等。为了满足自动驾驶L3的要求，我们同样把系统的设计分成两个主要的功能部分：信息采集部分采用了瑞萨的R-Car H3，这是一款专为自动驾驶应用而设计的SOC产品：

1、内核包括4个A53，4个A57以及一个R7；

2、同时在硬件方面支持4个视频输出(1个LVDS，两个HDMI，1个数字输出)，8个视频输入；

3、并且支持IMP，IMR，VSPI，FDP等。

为了确保信息采集的可靠性，我们设计的系统中使用了两个R-Car H3，两个芯片之间通过PCIe接口进行通信，确保当一个R-Car H3发生失效时，另一个R-Car H3可以马上接管。这种设计对于自动行驶在高速公路上的车辆非常必要的，它可以确保即使当一个R-Car H3发生故障时，另一个芯片也可以控制车辆停在安全区域。

执行机构的控制芯片我们则选择了RH850P1H-C，这是一款针对底盘等执行机构的控制而设计的一款MCU。由于是直接控制执行机构，所以这款MCU支持双核自锁(lockstep)功能，完全按照功能安全的ASIL-D这一最高级别进行设计，并且其主频高达240MHz，对于控制单元的实时性要求完全没有问题。

在这套整体方案设计中，我们设计了目前主流应用中所需要的大部分功能，既考虑了当前的需求，又为进一步扩展提供了空间。这套方案的主要接口功能包括：

1、以太网：可以支持1路1Gbit和5路100Mbit的以太网；

2、支持6路CAN-FD接口，主要满足控制相关信息帧的传输；

3、支持2路Flexray接口，主要是满足目前部分车厂在控制信息方面对实时性和大数据量的需求；

4、可以支持16路视频输入，主要是考虑到了今后的扩展，可以根据实际的项目进行选择配置；

5、支持HDMI接口和USB3接口。

作为汽车电子领域主流的半导体供应商，瑞萨电子结合以往的经验，在设计这些产品的时候充分考虑了汽车电子应用的独特需求，比如功耗、实时性等，并且把很多功能在芯片内部通过硬件的方式实现了。这也是当初选择瑞萨产品的一个很重要的原因——这些产品都是可以确保用户最终实现产业化的。

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全部评论（13）

yingqiming Lv7. 资深专家 2019-05-02

不错
Minvoker Lv7. 资深专家 2018-12-24

学习
用户39371689 Lv4. 资深工程师 2018-12-19

谢谢分享案例！
duanmaxie Lv8. 研究员 2018-12-16

厉害
小夏 Lv7. 资深专家 2018-12-10

谢谢分享案例！

幸运星 Lv7. 资深专家 2018-12-05

基于瑞萨RH850P1H-C和R-Car H3的自动驾驶方案设计
小小的 Lv6. 高级专家 2018-11-26

学习了
RyanEP Lv4 2018-11-24

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AZHE Lv3. 高级工程师 2018-11-21

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墨菲 Lv5. 技术专家 2018-11-15

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