東芝基于圖像處理的ADAS關(guān)鍵技術(shù)盤點(diǎn)

市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)IHS的數(shù)據(jù)顯示，ADAS未來幾年將呈高速發(fā)展之勢(shì)，2019年中國(guó)市場(chǎng)裝車量預(yù)計(jì)可達(dá)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(dòng)物體識(shí)別、自動(dòng)泊車)，前車碰撞預(yù)警、盲區(qū)檢測(cè)隨著技術(shù)的進(jìn)一步成熟，搭載量亦會(huì)愈發(fā)增多。從全球市場(chǎng)看，盲區(qū)檢測(cè)、車道保持、前車距離探點(diǎn)作為ADAS的主要標(biāo)配，2019年分別將達(dá)到1280、1700，2470萬臺(tái)。而在東芝電子(中國(guó))有限公司工業(yè)及車載芯片市場(chǎng)開發(fā)部副總監(jiān)譚弘看來，隨著硬件產(chǎn)品方案成本的降低，ADAS的熱度及搭載量遠(yuǎn)比IHS預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)要高。

東芝電子(中國(guó))有限公司工業(yè)及車載芯片市場(chǎng)開發(fā)部副總監(jiān)譚弘

譚弘稱，ADAS的裝機(jī)量和普及，除了用戶的剛性需求外，各國(guó)法規(guī)是非常重要的推動(dòng)因素。比如歐洲碰撞法規(guī)(Euro-NCAP)對(duì)自動(dòng)剎車系統(tǒng)(AEB)提出要求，2018年需在夜晚及低光照情況下，識(shí)別行人和騎自行車的人，并自動(dòng)緊急剎車。各國(guó)整車廠為了適應(yīng)法規(guī)要求，都在加速開發(fā)ADAS各種功能。

“東芝作為芯片廠商，長(zhǎng)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(jié)合法規(guī)和整車廠、汽車電子廠商的要求，為今后五年車上所需ADAS應(yīng)用做了預(yù)先開發(fā)。”譚弘表示。

基于圖像處理的ADAS應(yīng)用

多傳感器融合是ADAS和自動(dòng)駕駛的發(fā)展趨勢(shì)，而東芝主要提供基于高精度圖像識(shí)別技術(shù)的ADAS應(yīng)用。譚弘表示， 東芝從顯像管電視機(jī)時(shí)代開始，就大力研發(fā)圖像處理技術(shù)，在此領(lǐng)域有30年以上的技術(shù)積累和多項(xiàng)國(guó)際專利。

“最初應(yīng)用于ADAS的是相對(duì)低成本的雷達(dá)傳感器，如倒車?yán)走_(dá)。但隨著ADAS的高端應(yīng)用，比如檢測(cè)行人、自行車、對(duì)面大燈，因特性所限，雷達(dá)能識(shí)別物體，但無法判斷是人、還是車等。而圖像傳感器可以采集此方面的豐富信息。就今后的發(fā)展趨勢(shì)看，ADAS傳感器組合是以圖像為主、雷達(dá)為輔。”

譚弘稱，圖像識(shí)別技術(shù)在ADAS領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，有相當(dāng)大的潛力和市場(chǎng)。通過圖像識(shí)別技術(shù)，解決/彌補(bǔ)了目前雷達(dá)(毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)等)傳感器的短板，實(shí)現(xiàn)高精度的同時(shí)，提供極高的性價(jià)比。

“東芝自2003年開始ADAS應(yīng)用的開發(fā)，產(chǎn)品系列稱為Visconti。目前第二代產(chǎn)品(Visconti2)已經(jīng)量產(chǎn)，2015年11月開始，通過日本電裝公司的產(chǎn)品，搭載于豐田普銳斯量產(chǎn)車大批量投放市場(chǎng)，每月全球出貨3萬臺(tái)以上。在中國(guó)也與一些ADAS領(lǐng)域領(lǐng)先企業(yè)合作，計(jì)劃2016年底投放到國(guó)內(nèi)量產(chǎn)車。”

“東芝最新的Visconti四代已經(jīng)推出。我們還和歐洲的車廠一起研發(fā)Visconti五代，做更加新的一些技術(shù)準(zhǔn)備，包括新產(chǎn)品的提供。”

“目前除白天的使用環(huán)境外，Visconti產(chǎn)品系列雨天/夜晚的使用環(huán)境匹配也在加強(qiáng)。結(jié)合歐洲/美國(guó)有關(guān)主動(dòng)安全的新要求，東芝正在研發(fā)各種新功能，例如夜晚/低光照情況下的行人檢測(cè)。”譚弘向記者表示。

圖像處理器的核心技術(shù)

從譚弘處了解到，東芝圖像識(shí)別處理器采用多核異構(gòu)的專用處理器，Visconti2可實(shí)時(shí)處理，并行實(shí)現(xiàn)4項(xiàng)功能，如車道保持、前車檢測(cè)、行人辨識(shí)、交通標(biāo)志辨識(shí)。Visconti四代功能進(jìn)一步加強(qiáng)，能同時(shí)處理/實(shí)現(xiàn)8項(xiàng)功能。

“我們用一顆芯片，通過并行處理的方式，一方面可降低功耗，另一方面提高實(shí)時(shí)處理能力，在100毫秒內(nèi)進(jìn)行處理反饋，增強(qiáng)安全性。另外，Visconti大量采用硬件圖像加速器/算法加速器，軟件開發(fā)負(fù)擔(dān)輕，開發(fā)周期短。”譚弘向記者介紹。

ADAS與其他汽車電子產(chǎn)品相比，軟件開發(fā)量非常大。“我們除了向合作伙伴提供硬件，還提供驅(qū)動(dòng)程序、基礎(chǔ)算法?；谥袊?guó)路況的算法優(yōu)化，則由合作伙伴或廠商自行開發(fā)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(cè)試條件下的識(shí)別率是95%，但這不能滿足車廠的要求。電裝用我們的圖像識(shí)別芯片、加上毫米波雷達(dá)、優(yōu)化算法以后，識(shí)別率可做到99%以上。“我們對(duì)合作伙伴的要求是要具備一定的軟件開發(fā)能力，否則難以推出成熟的產(chǎn)品。”

譚弘指出，除了基本的算法，圖像處理器的關(guān)鍵還在于現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的應(yīng)用。比如對(duì)道路上不同障礙物的檢測(cè)和判別。“現(xiàn)實(shí)道路上有各種各樣的狀況，算法如何去判別，需要我們和合作伙伴共同努力。” 據(jù)譚弘介紹，東芝已與清華等國(guó)內(nèi)知名大學(xué)和行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的汽車電子公司進(jìn)行了相關(guān)合作。

譚弘最后總結(jié)稱，東芝有10余年ADAS開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，在歐洲、日本有廣泛、成熟的量產(chǎn)應(yīng)用，在中國(guó)市場(chǎng)自2015年開始進(jìn)行推廣，希望今后與更多的Tier1供應(yīng)商、車廠合作，共同推動(dòng)ADAS在中國(guó)市場(chǎng)的應(yīng)用。