東芝:基於圖像處理ADAS的核心技術

核心提示:「我們用一顆晶元,通過並行處理的方式,一方面可降低功耗,另一方面提高實時處理能力,在100毫秒內進行處理反饋,增強安全性。另外,Visconti大量採用硬體圖像加速器/演算法加速器,軟體開發負擔輕,開發周期短。」

市場研究機構IHS 的數據顯示,ADAS未來幾年將呈高速發展之勢,2019年中國市場裝車量預計可達2500萬輛,這意味著80%以上的車輛都將搭載ADAS。具體分析,搭載量最多的是停車輔助(倒車移動物體識別、自動泊車),前車碰撞預警、盲區檢測隨著技術的進一步成熟,搭載量亦會愈發增多。從全球市場看,盲區檢測、車道保持、前車距離探點作為ADAS的主要標配,2019年分別將達到1280、1700,2470萬台。而在東芝電子(中國)有限公司工業及車載晶元市場開發部副總監譚弘看來,隨著硬體產品方案成本的降低,ADAS的熱度及搭載量遠比IHS預測的數據要高。

東芝電子(中國)有限公司工業及車載晶元市場開發部副總監譚弘

譚弘稱,ADAS的裝機量和普及,除了用戶的剛性需求外,各國法規是非常重要的推動因素。比如歐洲碰撞法規(Euro-NCAP)對自動剎車系統(AEB)提出要求,2018年需在夜晚及低光照情況下,識別行人和騎自行車的人,並自動緊急剎車。各國整車廠為了適應法規要求,都在加速開發ADAS各種功能。

「東芝作為晶元廠商,長期和歐洲、日本的整車廠和世界知名汽車電子廠商保持深入合作。結合法規和整車廠、汽車電子廠商的要求,為今後五年車上所需ADAS應用做了預先開發。」譚弘表示。

基於圖像處理的ADAS應用

多感測器融合是ADAS和自動駕駛的發展趨勢,而東芝主要提供基於高精度圖像識別技術的ADAS應用。譚弘表示, 東芝從顯像管電視機時代開始,就大力研發圖像處理技術,在此領域有30年以上的技術積累和多項國際專利。

「最初應用於ADAS的是相對低成本的雷達感測器,如倒車雷達。但隨著ADAS的高端應用,比如檢測行人、自行車、對面大燈,因特性所限,雷達能識別物體,但無法判斷是人、還是車等。而圖像感測器可以採集此方面的豐富信息。就今後的發展趨勢看,ADAS感測器組合是以圖像為主、雷達為輔。」

譚弘稱,圖像識別技術在ADAS領域應用廣泛,有相當大的潛力和市場。通過圖像識別技術,解決/彌補了目前雷達(毫米波雷達、激光雷達等)感測器的短板,實現高精度的同時,提供極高的性價比。

「東芝自2003年開始ADAS應用的開發,產品系列稱為Visconti。目前第二代產品(Visconti2)已經量產,2015年11月開始,通過日本電裝公司的產品,搭載於豐田普銳斯量產車大批量投放市場,每月全球出貨3萬台以上。在中國也與一些ADAS領域領先企業合作,計劃2016年底投放到國內量產車。」

「東芝最新的Visconti四代已經推出。我們還和歐洲的車廠一起研發Visconti五代,做更加新的一些技術準備,包括新產品的提供。」

「目前除白天的使用環境外,Visconti產品系列雨天/夜晚的使用環境匹配也在加強。結合歐洲/美國有關主動安全的新要求,東芝正在研發各種新功能,例如夜晚/低光照情況下的行人檢測。」譚弘向記者表示。

圖像處理器的核心技術

從譚弘處了解到,東芝圖像識別處理器採用多核異構的專用處理器,Visconti2可實時處理,並行實現4項功能,如車道保持、前車檢測、行人辨識、交通標誌辨識。Visconti四代功能進一步加強,能同時處理/實現8項功能。

「我們用一顆晶元,通過並行處理的方式,一方面可降低功耗,另一方面提高實時處理能力,在100毫秒內進行處理反饋,增強安全性。另外,Visconti大量採用硬體圖像加速器/演算法加速器,軟體開發負擔輕,開發周期短。」譚弘向記者介紹。

ADAS與其他汽車電子產品相比,軟體開發量非常大。「我們除了向合作夥伴提供硬體,還提供驅動程序、基礎演算法。基於中國路況的演算法優化,則由合作夥伴或廠商自行開發完成。」譚弘用與電裝的合作舉例說明:我們提供給電裝的圖像處理器,在一定測試條件下的識別率是95%,但這不能滿足車廠的要求。電裝用我們的圖像識別晶元、加上毫米波雷達、優化演算法以後,識別率可做到99%以上。「我們對合作夥伴的要求是要具備一定的軟體開發能力,否則難以推出成熟的產品。」

譚弘指出,除了基本的演算法,圖像處理器的關鍵還在於現實場景的應用。比如對道路上不同障礙物的檢測和判別。「現實道路上有各種各樣的狀況,演算法如何去判別,需要我們和合作夥伴共同努力。」 據譚弘介紹,東芝已與清華等國內知名大學和行業內領先的汽車電子公司進行了相關合作。

譚弘最後總結稱,東芝有10餘年ADAS開發經驗,在歐洲、日本有廣泛、成熟的量產應用,在中國市場自2015年開始進行推廣,希望今後與更多的Tier1供應商、車廠合作,共同推動ADAS在中國市場的應用。

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