我們知道，自動駕駛是通過車載攝像頭、毫米波雷達、激光雷達等感知層，來感應周圍環(huán)境傳達給決策層進行識別、運算及分析，通過執(zhí)行層完成操作的一種體驗方式。目前市場還處于L2等級的自動駕駛爬坡增量階段，車外基于外置傳感器的高級智能輔助功能，車內的駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)、語音識別功能，以及低速自動泊車和車聯(lián)網(wǎng)等功能在未來三年會大規(guī)模的實現(xiàn)量產(chǎn)。
根據(jù)科爾尼數(shù)據(jù)預測，至2025 年全球自動駕駛包含車端、道路、云等市場規(guī)模達800 億美元，至2030年市場規(guī)模達2800億美元。未來要實現(xiàn)完全由電腦控制的L3和L4全自動駕駛的大規(guī)模商業(yè)化，需要完善的還比較多，比如對整車傳感器進行融合，高速且可靠的人工智能等等。由于駕駛者是計算機，因此整車的架構需要改變，軟件和硬件需要重新定義，駕駛環(huán)境需要規(guī)劃，仍需要較長時間的準備和布局。
可以看到的趨勢是：多傳感器融合是主要發(fā)展趨勢，如視覺識別類和雷達類測距傳感器等環(huán)境傳感器融合。車載攝像頭作為智能汽車獲取外界信息的主要窗口，其發(fā)展很大程度上決定了自動駕駛的發(fā)展進程，如車道線檢 測、交通標志識別、交通燈識別、行人和車輛檢測等，在惡劣天氣或光線較差的環(huán)境下效果較差，通過攝像頭可實現(xiàn)特征類符號的檢測與識別。為此，編者采訪了Socionext中國汽車市場部總監(jiān)陳博宇。
Socionext中國汽車市場部總監(jiān)陳博宇
Socionext中國汽車市場部總監(jiān)陳博宇指出，“攝像頭系統(tǒng)、激光雷達及毫米波雷達是智能汽車感知世界的眼睛，3種方式在性能上各有優(yōu)缺點，可以做互補，每一個都會在各自領域不斷的發(fā)展。”
當前Socionext攝像頭解決方案主要應用場景，包括數(shù)字儀表、環(huán)視系統(tǒng)、移動物體檢測、自動泊車、抬頭顯示(HUD)、汽車電子鏡、中控顯示，以及基于CNN神經(jīng)網(wǎng)絡算法架構的專有VPU、傳感器融合等。
Fig1: Socionext Camera Solution
針對于不同的自動駕駛應用，考慮到感知距離、 精度、 延時性、 受天氣影響、 成本等因素，會選擇不同的方式。陳博宇表示，隨著今后域控制器的發(fā)展，很高算力的域控制芯片會把所有傳感器的數(shù)據(jù)融合起來，會形成一個比較平衡的感知系統(tǒng)，所以這三種方式缺一不可。
在一部汽車上，采用何種搭配比例、如何進行搭配，會在后續(xù)的發(fā)展中趨于優(yōu)化和合理化。Socionext也在積極與國內供應商溝通，看好國內激光雷達的發(fā)展和商業(yè)化落地，希望通過現(xiàn)有的經(jīng)驗和技術助力國產(chǎn)激光雷達的發(fā)展。
在自動駕駛領域，編者覺得Socionext有四個優(yōu)勢點可以快速為市場賦能。
優(yōu)勢一：超過20年的圖像信號處理器研發(fā)經(jīng)驗
圖像傳感器是車載攝像頭的核心技術， Socionext在圖像信號處理方面擁有超過20年的經(jīng)驗積累，目前已運用成熟的ISP技術做車規(guī)級認證，可以在自動駕駛領域幫助機器識別出更多的關鍵環(huán)境信息。僅僅依靠攝像頭傳感器采集的影像信息，計算機讀取的數(shù)據(jù)量會受到成像質量和光線的限制。
Fig2: Socionext ISPTechnology
車規(guī)級ISP技術，可通過最先進的圖像處理手段，把影像數(shù)據(jù)優(yōu)化成適合計算機讀取(計算機視覺)從而感知更多有用的信息，并做出正確且安全的判斷，實現(xiàn)最終的自動駕駛目標。此外，ISP技術還可根據(jù)人的視覺特性做優(yōu)化，尤其在晚上也能讓駕駛員看到更多的周圍環(huán)境狀況。
優(yōu)勢二：融入VPU技術，支持深度學習的算法
VPU是專門做視覺處理并使其提高速度的處理單元，能夠讓主控制器更專注于計算，各司其職，更合理的分配資源。 Socionext第二代VPU(NerviXAIaccelerator)增加了神經(jīng)網(wǎng)絡加速模塊(NNA)和數(shù)據(jù)并行處理加速引擎(DPA)， 可以支持深度學習的算法，配合AI平臺TensorFlow和OpenVX的最新版本的應用程序接口，可以實現(xiàn)邊緣計算的人工智能操作。通過加載經(jīng)過培訓的模型，實現(xiàn)目標識別、事物分類、圖像分割等功能，從而幫助處理器快速做出推理判斷。
Socionext新一代VPU的一個亮點是在同等算力表現(xiàn)下，其超低功耗表現(xiàn)能明顯提升客戶的產(chǎn)品性能，從而加速推進自動駕駛方案實現(xiàn)商業(yè)化落地。
優(yōu)勢三：兩大核心標準產(chǎn)品線：Miranda和Indigo
一個是Miranda(SC1810系列)， 針對的是儀表和影像應用相關的主控SoC，負責對圖像和視頻的處理、分析和顯示。主要領域是全液晶數(shù)字儀表和加載ADAS功能的高畫質環(huán)視系統(tǒng)。
全液晶數(shù)字儀表由于其比較明顯的優(yōu)點，結合現(xiàn)在車載液晶屏的價格逐漸平民化，后續(xù)的需求會增長得很快，Miranda本身高性能的運算處理器和強大的2D/3D的圖形處理器，搭載其穩(wěn)定的軟件驅動，配合第三方的成熟車載認證的軟件平臺和HMI設計工具，可以快速幫助客戶完成儀表的設計，并且可以集成駕駛員監(jiān)測系統(tǒng)的功能，讓產(chǎn)品更具競爭性。
基于Miranda的環(huán)視系統(tǒng)，除了可以提供高畫質、高質量拼接效果，利用其內置的新一代VPU還可以處理一些如車道偏移、自動追蹤、移動物體識別等ADAS應用。
Fig3: Indigo Demo
另一個是Indigo(SC1701系列)，針對遠距離顯示屏架構的屏端推屏輔助SOC，除了通過校驗機制可以確保接收信息和發(fā)送信息的準確一致，內置的2D引擎模塊可以實現(xiàn)屏幕畫圖功能OSD，再加上豐富的通訊接口ADC、PWM輸出， 使它成為擁有高集成度的HMI解決方案。
此外，芯片內部和外部的多種功能安全機制，可幫助整個系統(tǒng)達到要求的功能安全等級，特別適用于采用域控制器的架構。Indigo是Socionext的明星產(chǎn)品，曾獲得過歐洲的創(chuàng)新技術獎， 隨著域控制器和功能安全的普及，相信它的市場會越來越大。
優(yōu)勢四：車載芯片定制化服務
Socionext作為一家SoC設計服務商，Socionext為全球客戶提供了豐富的差異化產(chǎn)品設計解決方案。尤其在汽車電子設計領域，Socionext(自富士通時代起)擁有長達15年的經(jīng)驗積累和研發(fā)能力。
Fig4: Socionext Automotive Solutions
Socionext自動駕駛芯片解決方案涵蓋8大板塊，其中包括攝像頭傳感器、激光雷達、攝像頭ISP(DSM疲勞駕駛監(jiān)控)、集成人機交互、調節(jié)器、后座娛樂、ETC和V2X，可基本覆蓋L2/L3級自動駕駛解決方案，幫助客戶實現(xiàn)商業(yè)落地。
區(qū)別于消費級訂制芯片，車規(guī)級芯片產(chǎn)品開發(fā)周期長、難度大，車規(guī)級定制芯片更強調車規(guī)的質量把控、認證和流程。Socionext采用可防止不良、減少制造缺陷的設計，通過與制造分包商密切合作開展質量管理等各種措施，致力于提供高質量、高可靠性的產(chǎn)品。Socionext 提供的服務包括有設計驗證(DFT/DFM)，提供外包生產(chǎn)管理與維護，品質保證與分析技術以及功能安全(ISO26262)等。
目前傳統(tǒng)車廠、新勢力造車乃至算法公司、芯片制造商紛紛加碼投資自動駕駛領域，這為中國在自動駕駛新賽道上彎道超車增加了可能。Socionext在車規(guī)級定制化SoC方面擁有豐富的產(chǎn)品內容、期望憑借其專業(yè)的知識和knowhow積累，能為更多的中國本土客戶提供車規(guī)級SoC IP，幫助他們設計、開發(fā)更多的車規(guī)級芯片，填補市場空白。
小結：自動駕駛汽車行業(yè)是一個龐大的產(chǎn)業(yè)鏈和生態(tài)圈，在實現(xiàn)的過程中，芯片是重要的核心硬件，其關鍵技術還需要考慮感知、執(zhí)行和互聯(lián)三個部分的一體化高可靠性方案。目前感知還是通過毫米波雷達、攝像頭和激光雷達的融合解決方案來完成，但在技術層面，仍有多技術尚待增強，包括攝像頭圖像識別和融合、激光雷達的量產(chǎn)商用性、可靠性。在執(zhí)行層面，需要依賴擁有強大的本地計算能力的芯片在車內執(zhí)行復雜的算法和低延時指令，功耗、功能安全、汽車高安全等級、高速接口等技術難點需要逐一突破，這些對于很多廠商來說仍有不少挑戰(zhàn)。
作為日本領先的SoC廠商，Socionext憑借著自身的前瞻視角和深厚的行業(yè)經(jīng)驗，一方面為中國市場導入全球領先的標準化SoC解決方案，另一方面向本土廠商提供深度的定制服務，實現(xiàn)更多的功能產(chǎn)品。自動駕駛的到來不可能一蹴而就，但Socionext有信心與生態(tài)中的合作伙伴一道解決行業(yè)痛點，解鎖未來移動出行。(文章轉載 電子發(fā)燒友)
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