【应用】基于车载SoC R-Car V2H的汽车ADAS系统助力汽车永不会发生碰撞
消费者在选购汽车的时候，除了考虑汽车的性能、舒适性以及低油耗等方面之外，对汽车安全性也是重点考虑因素之一。在此背景下，汽车的安全技术也从考虑安全带及安全气囊等“发生碰撞后的对策（被动安全技术）”进化到了对事故防患于未然的“避免或降低碰撞风险的对策（主动安全性技术）”。在汽车上搭载可帮助驾驶员安全驾驶的“ADAS（Advanced Driver Assistance System：先进驾驶辅助系统）”的做法得到了迅速发展，这种技术不仅作为面向高级轿车的选配项目，搭载到普通汽车上的情况也正得到普及。其主要功能就是通过雷达及摄像头等的传感器感知到障碍物后自动刹车使车停下来（图1），作为在高速公路上及汽车专用通道上跟随前方车辆行驶的安全技术已广为人知，搭载了上述ADAS的汽车成为“永远不会发生碰撞的汽车”而广受社会期待。
作为汽车周边环境的识别对象，识别范围已经从识别前方车辆及行驶线路等扩大到了对步行者、自行车，甚至夜间使用时的识别等。而且，用于确认后方安全的“Rear View(后视系统)”目前也已进化到“Surround View(360度汽车全景系统)”，此技术不仅适用于停车时，也适用于低速行驶时，是目前最为引人关注的技术。360度汽车全景系统是一种通过将车辆左右两边搭载的车载摄像头的影像进行合成后，显示出车辆周边状况以帮助驾驶的汽车安全系统。今后，还将发展成为可显示更高精度的图像、更实时地显示出其他车辆、步行者以及障碍物等具备更高性能的安全系统。瑞萨电子将具有对周围物体感知功能的全景系统称为“全景可视系统”，并建议将之作为未来的ADAS系统。
对于全景可视系统的社会关注度很高，被视为是ADAS的未来发展趋势，在先进的ADAS开发过程中，大多数工程师面临如下三大课题：
1、随着感测对象的扩大及摄像头的高像素化，为了进行高度运算的运算量也将爆炸性增加（图2）。在实现高度运算能力的同时，还需实现低功耗及维持全景可视系统的安全性和高品质。
2、如何才能提高在系统开发中比重不断增高的软件开发的开发效率也是必须面临的大课题之一。
3、在使用了多个摄像头的系统中，必须确保带宽以及实现多个摄像头的同步等。作为今后车载高速网络的主流技术，虽然“Ethernet AVB（Audio Video Bridging，以太网音视频桥接技术）”广受期待，但还需考虑使其对应不断变化的新规格。
瑞萨电子在面向车载信息设备已具备丰富实绩的SoC “R-Car”系列产品中，开发出强化ADAS所需各种功能的“R-Car V2H”。 “R-Car V2H”在CPU中搭载了ARM® Cortex®-A15（双核），且使GPU“PowerVR SGX531”与图像识别内核的IMP-X4实现了单芯片化，在实现高运算能力的同时也实现低功耗化。其最大运行频率达1.0GHz，且处理性能达到了7,000DMIPS，进行系统演示时，在全景可视系统的图像合成及4个摄像头分别对步行者进行识别的情况下，其内核功耗还不到2W，功耗非常低。
“R-Car V2H”除了支持ECC等安全构件（用于修正存储器的一部分中的数据错误）之外，还在OS中早期导入了具有高度可靠性的美国Green Hills Software公司（GHS）的实时系统--INTEGRITY®，从硬件和软件两方面都切实采取了保证实现功能安全的举措。
作为“R-Car V2H”的Ready to Use（随时可使用）解决方案，我们准备了评价用主板与美国的Green Hills Software公司的实时系统—INTEGRITY®，以及为了使该系统支持此评价用主板所需的BSP（Board Support Packages，主板支持包）。一般来说，像图像识别内核这样的硬件处理部分是无法通过高级语言进行操作的，而且难于编程，因此我们通过提供IMP数据库来解决此问题。顾客只需通过C语言等将数据库调出，便可在无需考虑图像识别加速器的硬件的情况下进行编程。
另外，由IMP-X4提供的图像识别数据库也支持开源的图像识别包—OpenCV。运用这些解决方案，便可使用最大限度提高开发效率的“R-Car V2H”进行软件开发。
而且，我们使用了备受期待的“Ethernet AVB（Audio Video Bridging，以太网音视频桥接技术）”作为高像素摄像头的传送方式，因此还可用来构筑下一代的车载摄像头系统。由于通过廉价的对线便可实现数字信号的高速传送，因此有望能对汽车的轻量化及降低成本作出贡献。
瑞萨电子面向ADAS的解决方案以探讨更安心和安全的下一代解决方案为开始。虽然在“R-Car V2H”所构成的解决方案中已经实现了包括步行者识别技术的全景可视系统，瑞萨还考虑在下一代推出支持可避免碰撞以及可在专用道路上的无人驾驶解决方案，目标是：在下一代的安全系统中，实现可在一般道路上无人驾驶的“永远不会发生碰撞的汽车”。
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