车载处理器如何让自动驾驶汽车实现“看”和“思考”?

来源:华强电子网 作者:包永刚 时间:2018-01-23 09:54

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  2017年7月,老牌车企奥迪发布的新一代A8将成为全球首款实现Level3级自动驾驶的量产车。可见,无论是新兴力量还是老牌车企都在积极研发自动驾驶汽车,但自动驾驶汽车的发展离不开处理器、传感器、网络等的支持。仅就车载处理器而言,如何配合视觉传感器让自动驾驶汽车会“看”?有了传感器融合采集的数据,处理器又如何让汽车会“思考”?

  摄像头增加带来数据量倍增 图像处理内核让汽车会“看”

东芝电子(中国)有限公司中国汽车行业市场部副总监谭弘

  奥迪L3级的自动驾驶汽车A8年底有望合法上路消息受关注不仅因为目前已经量产的具备自动驾驶功能的汽车仅达到了L2级,更因为消费者对自动驾驶汽车充满期待。东芝电子(中国)有限公司中国汽车行业市场部副总监谭弘在接受《华强电子》记者采访时表示:“自动驾驶是目前最热的话题,但量产或者大面积推广都还需时日。ADAS(高级驾驶辅助系统)作为自动驾驶的基础,各大汽车电子厂商在此领域已经耕耘多年, 具有ADAS功能的汽车投入市场能为自动驾驶的发展作前期铺垫。中国汽车厂商这几年不断跟踪全球技术发展潮流,不断加大对汽车电子领域的投入,估计也会紧跟国际大厂推出准量产级别的车型,试探市场反应。”

索喜科技物联网和汽车电子方案组市场部经理吕雪良

  对于ADAS所需的传感器,索喜科技物联网和汽车电子方案组市场部经理吕雪良介绍,ADAS或自动驾驶目前有基于激光雷达、摄像头、传感器融合的方案。 激光雷达有其弊端,如无法辨别车道,碎片或者道路坑槽等。摄像头的视觉处理技术可以更好地辨别道路上的标识,行人等信息,相较雷达技术成本更低,功能更为全面,准确性也较高。瑞萨电子大中国区汽车电子销售中心汽车电子应用技术部部长林志恩进一步表示:“摄像头是实现自动驾驶的主要传感器之一,对于车辆周边中短距离的场景和一些物体需要依靠摄像头来感知,比如交通标志的信息,车道线等,摄像头的信息传到汽车图像处理器进行运算和识别,将正确结果给到中央控制系统。“

瑞萨电子大中国区汽车电子销售中心汽车电子应用技术部部长林志恩

  不过单目ADAS的安全性因为特斯拉的安全事故受到外界质疑,所以特斯拉、奔驰、宝马等厂商都开始使用双目ADAS方案,通过双目视觉让汽车在复杂路况以及各种天气条件下能够快速捕捉路面的信息,提升车辆安全性。另外,在360度全景环视应用中,则需要与单目或双目视觉ADAS高动态摄像头不同的广角摄像头,数量也达到4个或者更多。因此无论是为了提升自动驾驶的安全性还是体验,摄像头数量的增加以及类型的不同无疑将带来数据量的倍增和更复杂的算法,因此谭弘认为车载图像处理器的实时运算能力、功耗、抗恶劣工况的能力及成本等都成为了各家厂商竞争的重点。

  那么,车载处理器厂商如何才能满足视觉传感器“看“的需求?林志恩表示:”汽车处理器必须要有专门的硬件加速器来处理大量的图像信息,瑞萨R-Car产品就集成了处理图像的IP内核如IMR,IMP,CNN,CV等,可以同时进行最多8路摄像头的数据处理。IMP多指令图像处理内核相比GPU的单指令处理,不仅能够应对多路摄像头的信号,还能大大分担CPU和GPU运算的工作量,从而拥有性能强,低延迟,低功耗的优势。“

  东芝同样有针对图像处理的解决方案,谭弘介绍:“东芝的Visconti2专用图像处理芯片以其优异的性能及可靠性被电装(Denso)公司采用,2015年底已经搭载到量产车大量投放市场。后一代产品Visconti4目前已经量产,拥有8核+14个硬件图像/算法加速器,性能提升2倍以上,可以同时实现8项功能,如车道保持、前车识别/防撞、行人识别、交通标识识别、骑自行车人识别、障碍物识别等,Visconti4还具有实时性、低功耗、成熟性等优势。”

  索喜则采用硬件+软件的方式满足汽车视觉的需求,吕雪良表示:“通常ADAS 算法的处理器有GPU方式和硬件方式。GPU方式性能和灵活性都比较好,但成本和功耗都很高。硬件方式高性能低功耗,但灵活性低。针对此,我们提供像MOD,AOD 等算法,且MIRANDA 处理器专门开发了一个内核VPU。VPU采用硬件加速(HWA)和软件加速(DWA)相结合的方式处理相关的视频图形,同时具有高性能,低功耗,灵活性好的特点。一些基础算法如SOBEL算法,傅立叶算法等都可以放在硬件加速上运行,其他的可以放在DWA上。标准的OPENVX接口可以快速开发,提高代码的重用性。”


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