|
自去年Google公司的無人駕駛汽車被頒發(fā)車牌上路實測以來，人們對這項計劃的熱議就一直沒有停止過。有業(yè)內(nèi)人士表示，對于實現(xiàn)無人駕駛的目標，其時間節(jié)點業(yè)界定義為2025年！該目標是否能夠如期實現(xiàn)還不好說，但與此相關(guān)的先進駕駛輔助系統(tǒng)ADAS技術(shù)已更多得被人們所熟知。ADAS是指利用安裝于車上各式各樣的傳感器及攝像頭，在第一時間收集車內(nèi)外的環(huán)境數(shù)據(jù)，進行靜、動態(tài)物體的辨識、偵測與追蹤等技術(shù)上的處理，從而能夠讓駕駛者在最快的時間察覺可能發(fā)生的危險。 不管是谷歌激進地直接開發(fā)無人駕駛汽車，還是傳統(tǒng)汽車制造商們增量漸進式地使汽車駕駛更加智能化，他們的目標都是為了幫助減少交通事故、降低交通擁堵浪費的時間和能源。的確，有數(shù)據(jù)顯示，在各類道路交通事故中，人為失誤的原因占到77%至90%。 隨著各國政府和民眾安全性意識及相關(guān)法規(guī)標準的推進，各種ADAS應(yīng)用及傳感平臺的配備也已經(jīng)從高端汽車向中端甚至入門級汽車車型中滲透。據(jù)IHS isuppli公司的汽車研究專題報告，2012年自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)（ACC）、車道偏離警告（LDW）和側(cè)面物體探測（SOD）等三大ADAS技術(shù)的營業(yè)收入合計將達到26.9億美元，增長高達63%。 圖1：ADAS在駕駛警示/輔助中的應(yīng)用。 “ADAS技術(shù)近幾年成為智能交通的熱點，自然也引發(fā)中國汽車廠商的密切關(guān)注和跟進。”世強高級市場經(jīng)理Tony Hu說，“特別是對于車道校正，包括LDW和車道保持輔助系統(tǒng)(LKAS)，隨著許多國家要求把LDW作為卡車、公共汽車等汽車ADAS的一項功能，歐洲車規(guī)將于2013年規(guī)定巴士必須裝設(shè)車道偏移系統(tǒng)，美國是2014年規(guī)定納入，中國相關(guān)法規(guī)預計也會在2016年出臺。因此，市場對車道校正的需求正在上升，這種功能已成為高檔轎車和SUV以及部分中檔汽車的標準配置。” 作為全球領(lǐng)先的汽車電子半導體供應(yīng)商Renesas（瑞薩）在國內(nèi)最大的代理商之一，世強已聯(lián)合第三方合作伙伴推出了基于瑞薩最新圖像處理器SH7766的高級汽車環(huán)視輔助駕駛系統(tǒng)方案，受到很多客戶關(guān)注。“客戶對此方案評價很高，相比競爭產(chǎn)品方案，瑞薩走的是‘高而不貴’路線，其產(chǎn)品的突出優(yōu)勢在于圖像處理能力是通過硬核引擎實現(xiàn)，處理速度較DSP方式（軟件算法）會更快，性能也會有明顯提升。”Tony指出。 圖像處理優(yōu)勢是駕駛警示/輔助ADAS的成功關(guān)鍵 ADAS應(yīng)用一般分為兩個層次：其一為視覺輔助系統(tǒng)，包含倒車顯影功能等；第二中為駕駛警示/輔助系統(tǒng)，涵蓋車道偏移系統(tǒng)等。對于前者，視覺輔助系統(tǒng)圖像處理器僅須具備影像校正和顯示功能，而對于駕駛警示/輔助系統(tǒng)則要能進行影像辨識，技術(shù)難度更高一個級別。 對于中高端的駕駛警示/輔助ADAS系統(tǒng)，顯示應(yīng)用的價值日益突出，可幫助駕駛員在停車時用于監(jiān)視車輛周邊環(huán)境，特別是后視監(jiān)視器和俯視系統(tǒng)正日漸普及，此外，影像辨識系統(tǒng)也趨向多樣化，除了車道辨識功能之外，還包括同時辨識多個對象，例如信號燈與標示、行人及汽車等，因此對影像辨識引擎的要求也越來越高，必須能夠同時執(zhí)行多項處理作業(yè)。而如果要處理不同的辨識算法，以識別各種具有不同形狀與方向的對象，例如行人，就需要采用結(jié)合CPU與專業(yè)IP的有效架構(gòu)。 Tony分析道，盡管目前幾家國際領(lǐng)先半導體廠商都在推廣相應(yīng)的圖像處理芯片方案，但在汽車電子領(lǐng)域深耕多年的瑞薩有其獨特的優(yōu)勢，特別是在圖像處理的性能和實時性方面，如世強正在中國市場幫助大力推廣的圖像識別SoC SH7766，就集成了支持視點轉(zhuǎn)換引擎和動態(tài)范圍控制等全新視圖功能的硬件引擎，相比DSP和軟件算法方式就更有優(yōu)勢了。 圖2：支持4路攝像頭、高性能圖像識別引擎集成DRC和IMR等是SH7766的亮點特性。 SH7766 SoC在與瑞薩前一代圖像識別SoC——SH77650保持兼容性的同時，還提供更高的性能，強化了視點功能，并提升了圖像識別引擎的性能。特別是強化了視點轉(zhuǎn)換和動態(tài)范圍控制（亮度補償?shù)龋┑蕊@示功能。這些新功能可以使本產(chǎn)品實現(xiàn)更多應(yīng)用，例如清晰和容易區(qū)分的俯視（top-view）虛擬攝像頭可視化，可利用不同視點實時顯示不斷變化的周邊環(huán)境，從而實現(xiàn)環(huán)視和周邊檢測的ADAS監(jiān)視功能。 具體來說，SH7766如下幾大圖像處理優(yōu)勢特別引人注目： 1. 周邊物體檢測 (支持4路攝像頭) SH7766 SoC配備六個視頻輸入通道。其中，四個通道采用NTSC模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）。這表示單芯片上即可提供NTSC攝像系統(tǒng)的必要功能。另外，還可以利用六個視頻輸入通道實現(xiàn)多個應(yīng)用，使用在一枚芯片上提供的各項功能。例如在正常行駛時可利用數(shù)字雙通道輸入，在十字路口和停車時則切換成NTSC四通道輸入。 2. 高性能圖像識別引擎 SH7766 SoC配備IMP-X2新一代圖像識別引擎。IMP-X2在與瑞薩現(xiàn)有圖像處理引擎（IMP）保持數(shù)據(jù)庫兼容性的同時，將處理性能提高至約四倍以上，應(yīng)此使其能并行執(zhí)行多個處理任務(wù)，例如跟蹤車道、標志和標線、行人及車輛等。此外它還新增了多項功能，例如全景圖像生成，該功能廣泛使用了通過行人、車輛等判斷處理的圖像識別算法。通過IMP-X2與進行處理判斷的同一芯片上的CPU之間的協(xié)作，在保持低功耗的同時實現(xiàn)了先進的圖像識別性能。 3. 集成DRC, 支持亮度糾正和補償 依托動態(tài)范圍控制（DRC ，Dynamic Range Control）功能，即使是處理向陽處和背陰處這種亮度大不相同的多個視頻圖像，還能調(diào)整復合視頻亮度，補償過亮和過暗，以便駕駛員更清晰地看清圖像顯示。 4. 內(nèi)置扭曲校正硬件 IMR 圖像渲染器（IMR， Image Render Engine）視點轉(zhuǎn)換引擎可實時制作出因視頻輸入或場景而異的視點俯視圖像，利用三角網(wǎng)格校正失真的模式、自動生成矩形網(wǎng)格內(nèi)的頂點數(shù)據(jù)，對圖像進行失真校正，旋轉(zhuǎn)，縮小或放大。 世強首推高級汽車環(huán)視輔助駕駛系統(tǒng)方案 基于SH7766，世強聯(lián)合第三方設(shè)計公司開發(fā)出了一套高級汽車環(huán)視輔助駕駛系統(tǒng)方案（如圖3所示），堪稱分銷界首創(chuàng)！這套環(huán)視ADAS系統(tǒng)方案具有強大的圖像處理能力，能實現(xiàn)超清晰圖像和高品質(zhì)色彩還原；完美的畫面明暗表現(xiàn)，來自高動態(tài)范圍的自動調(diào)整；且只有極低的CPU占有率和功耗。此方案可以適用于汽車安全系統(tǒng)，如車道偏離警告系統(tǒng)(LDW)、車道保持輔助系統(tǒng)(LKAS)等典型的ADAS應(yīng)用。 圖3：世強聯(lián)合第三方推出的高級汽車環(huán)視輔助駕駛系統(tǒng)方案框圖和Demo。 據(jù)Tony介紹，該環(huán)視ADAS系統(tǒng)方案可提供兩種標定模式-全自動標定模式和精準標定模式 ： 1. 全自動標定模式是強大、可靠的，并不需要相機安裝角度的苛刻要求；適應(yīng)大規(guī)模生產(chǎn) 2. 在光照條件很差，或惡劣環(huán)境條件下，可以采用半自動精準校定工具，提供最好的標定結(jié)果。另外，該系統(tǒng)方案支持超級虛擬相機模式，可以生成在任意視角下的虛擬視圖，且可任意使用虛擬相機參數(shù)，焦點，生成視圖，魚眼和針眼相機都適合。 世強環(huán)視ADAS方案的其他特點還包括： 1. 支持基于環(huán)視原理的車道偏離駕駛預警模式：基于環(huán)視的車道偏離技術(shù)打開了新的領(lǐng)域，擴展了環(huán)視駕駛輔助系統(tǒng)的應(yīng)用； 2. 俯視圖的可見區(qū)域大小一鍵更改 ； 3. 俯視圖完美拼接和分割效果； 4. 多種模塊的備選（包括：3D效果的環(huán)視界面；DVR ；基于3G的視頻查看和信息管理；語音倒車指南等）。
表1：高級汽車環(huán)視輔助駕駛系統(tǒng)方案的關(guān)鍵元器件推薦。（來源：世強） |
