瑞萨电子汽车安全驾驶决解方案 - 车联网技术全面解析及主要解决方案盘点

瑞萨电子汽车安全智能驾驶决解方案

　　作为瑞萨电子最先进的车载芯片R-Car系列的最新成员，R-Car E2车载系统芯片（SoC），可为入门级汽车集成驾驶舱系统提供卓越的信息娱乐和音响功能，并可支持汽车-智能手机的交互操作。结合瑞萨R-Car系列其他产品，可轻松扩展，覆盖从入门级到高端的集成式驾驶舱系统。在集成式驾驶舱内，系统需要整合并分析多个信息流，然后将需要的信息以最佳方式呈现给驾驶员，而且与智能手机的交互日显重要。入门级应用的这种信息融合趋势对产品提出了更高要求。

　　1.R-Car E2解决方案

　 　车载音响系统是一个非常适合与智能手机交互的发展领域。汽车-手机交互操作可以为车载信息系统扩展它本身没有的功能。为实现这个目的，需要支持连接多种 智能手机的接口，以及足够的连接速度以应对大量的应用程序的交互。为实现这类功能，软件开发的挑战愈加强大，由此导致的开发速度放缓和开发成本剧增的问题 日趋凸显。

　　随着集成式驾驶舱成为主流产品，出现了多种实现方案。汽车厂商和一级供应商正在寻找能提供广泛的产品阵容的方案供应商，其关键要求是：具有足够的灵活性来实现多种产品变种，并且能提升整个产品线的软件复用能力。

R-Car E2系统框图

　　R-Car E2解决方案的主要特点：

　　（1） 强大的处理性能

　 　配有2+1的处理器组合，包含了双ARM®Cortex™-A7处理器内核，为低功耗做了专门优化，同时具有很高的处理性能。同时还包含了一个单核 SH-4A处理器，该SH-4A处理器具有可靠的汽车应用出货记录。这套处理器组合的性能大约是上一代R-Car E1的四倍，这样性能上拥有更大的余量。R-Car E2芯片针对低能耗进行了优化，消除了对散热片和风扇的需求，从而降低了系统成本。R-Car E2也针对入门级应用的系统成本进行了优化，通过提高外部DDR内存总线频率，只需要一个外部16位DDR模块就可以达到足够的性能。

　　（2） 良好的可扩展性

　 　使用R-Car E2开发的软件可兼容多个产品。Cortex™-A7处理器内核与R-Car系列的高端产品（R-Car H2 和 R-Car M2）中使用的Cortex™-A15处理器内核实现代码二进制兼容，同时片上的各功能模块与内存映射也是一样的。这就意味着可以使用同样的底层驱动软件 和中间件，系统制造商可以只开发并维护一个软件。这种单个软件平台的开发方式不仅可以降低开发成本又可以缩短开发周期。这样用户能及时的针对所关注细分领 域推出最优化的产品，同时又可优化系统成本。

　　（3） 简单易用的开发环境

　　瑞萨专门开发了一种软件开发板，特别适用于合作方的应用软件和中间件的开发。这个软件开发板，将以低价发售，目的不仅是为了简化世界各地合作方的软件开发过程，也是为了扩展瑞萨生态系统。

　　利用该软件开发板可以很方便地开发车载音响和显示系统，包括智能手机交互，后视摄像头，媒体播放器等功能。另外，为了应对迅速变化的市场需求，瑞萨也将通过该软件开发板积极利用开源软件资源，从而实现更低系统成本。

　　2.顶级汽车安全芯片RH850/P1x-C系列

　　新的RH850/P1x-C系列是32位汽车级微控制器（MCU） RH850/P1x系列的高端版本，专门为未来汽车中各类高级系统所需要的传感器融合、网关和高级底盘系统应用而设计。

瑞萨电子推出32位汽车微控制器系列RH850/P1x-C

　 　“RH850/P1x-C属于汽车级安全MCU，将功能安全技术、安全加密技术和汽车控制网络技术整合在一块芯片上，而这些技术是实现安全汽车控制的关 键。我们预期新的产品系列将成为未来精密驾驶辅助系统全球的事实标准，”瑞萨电子株式会社执行副总裁Ryuji Omura表示。“推出全新安全MCU后，我们的汽车级安全MCU产品阵容将更加强大，应用范围将覆盖更宽的汽车领域。同时，我们还与众多合作伙伴开展合 作，建立生态系统，提高客户价值。打造更安全、更可靠的汽车平台。”

　　汽车制造商正竭力打造具有更加愉悦、舒适、安全的驾驶体 验的汽车， 以满足对安全加密和功能安全-越来越高的要求。驾驶辅助系统已应用于汽车安全系统，而且日益精密，这将促成无人驾驶汽车的问世。为了实现这一愿景，瑞萨坚 信需要在安全、加密、传感器和网络这四个领域部署相应的解决方案。作为全球MCU的领导者，瑞萨利用其丰富的经验开发出RH850/P1x-C系列，该系 列通过一块芯片满足以上四个需求，为驾驶员辅助系统提供一体化解决方案。瑞萨计划继续开发类似RH850/P1x-C系列的解决方案，为下一代汽车系统提 供新功能，实现无人驾驶。

　　安全：

　　功能安全对于确保驾驶员辅助系统的安全、正常 工 作至关重要，并且在发生故障的情况下，功能安全可确保安全性不会削弱。 作为全球领先的汽车MCU供应商，瑞萨倾注其多年积累的在功能安全方面的专业知识和经验设计出RH850/P1x-C系列，该系列产品提供的全部功能都支 持功能安全，并符合ISO 26262功能安全标准中针对道路车辆规定的最高安全等级ASIL D （注释1）。

　　 RH850/P1x- C系列具有故障诊断功能，非常适合汽车应用。配置相同的两个CPU在锁步系统中运行（注释2）。错误检查和校正（ECC）功能可检测并校正影响内存（如闪 存）和内部总线的数据误差。 用于进行系统诊断的故障检测功能也包含在外设功能中。 内置的自检（BIST）功能可检测各种故障检测功能本身存在的故障。 错误控制模块（ECM）允许用户根据具体情况管理各功能发出的错误信号输入，进而帮助保持系统安全性和可靠性。

　　安心：

　 　车载网络、车辆间和车路间网络正逐渐成为主流。 这种连接功能允许系统获取路况信息以及其他可能影响驾驶体验的因素，还要求采取可靠的安全加密措施，以确保系统免遭未授权的外部访问。 RH850/P1x-C系列将新型硬件安防模块与支持数据加密和随机数字生成的协处理器相集成，以满足这些关键任务的安防要求。

　　传感器：

　 　为了能够在驾驶时应对各种情况，车辆将使用越来越多的传感器（如摄像头和激光器）采集信息。随着传感器数目的增多，需要使用更大、处理速度更快的软件程 序。瑞萨设计的RH850/P1x-C系列的内存容量很大、CPU功能也更加强大。全新MCU的闪存最大可达8MB，全局RAM最大可达960KB，运行 速度可达240MHz，可提供更高级的功能和性能以满足要求。

　　网络：

　　通信网络 是联网车辆的生命线，它连接了驾驶辅助相关系统以及与驾驶辅助系统交互的其他系统，并根据传感器发来的数据实施协同控制。RH850/P1x-C系列具有 全 系列通信功能，包括以太网（Ethernet） 、CAN、LIN、CSI和FlexRay通信功能，因此可通过网关或车辆网络从各种感应系统获取的数据实现传感器融合或复杂的底盘系统控制。

　 　RH850/P1x-C系列最适用于驾驶辅助系统。RH850/P1x-C将与瑞萨的R-Car SoC（片上系统）结合使用，执行道路检测、停车辅助或前车检测。R-Car SoC会根据图像传感器发出的数据进行图像识别，联网的RH850/P1x-C系列MCU会进行判断并应用控制。只需少量组件就可以创建这样的系统。