Renesas: Mikrocontroller für ADAS und autonomes Fahren

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Renesas Electronics stellt mit dem RH850/V1R seine erste Serie von 32-Bit Automotive-Radar-Mikrocontrollern (MCUs) auf RH850-Basis vor. Die Serie bietet neben einer hohen Rechenleistung spezielle Features, um Fahrerassistenzsysteme (ADAS – Advanced Driver Assistance Systems) und autonomes Fahren zu realisieren.



Der RH850/V1R-M ist das erste Produkt aus der RH850/V1R-Serie. Er enthält einen digitalen Signalprozessor sowie serielle Hochgeschwindigkeitsschnittstellen. Er wurde für Radarsysteme für mittlere bis hohe Reichweiten konzipiert. Darüber hinaus stellt Renesas Software und Tools einschließlich Evaluation Boards bereit.


Im Zuge der Weiterentwicklung von ADAS und autonomem Fahren sind Sensoren mittlerweile eine Schlüsseltechnologie. Derzeit werden Fahrzeuge mit einem breiten Spektrum an Sensoren wie Kameras, Lidar- und Ultraschallsensoren ausgestattet. Insbesondere ADAS-Anwendungen erfordern Radarsensoren für moderne Notbremsfunktionen und adaptive Geschwindigkeitsregelungen, da Radarsensoren im Gegensatz zu anderen Sensoren nicht durch widrige Witterungsverhältnisse wie Regen oder Nebel beeinträchtigt werden und unabhängig von Lichtverhältnissen sind.


Zudem spielt die hohe Präzision eine wichtige Rolle bei der Realisierung künftiger Anwendungen für das autonome Fahren und den damit verbundenen steigenden Anforderungen im Hinblick auf die Reichweitenauflösung, Objekterkennung und Messgenauigkeit der Geschwindigkeit. Dies erfordert eine höhere Anzahl an Antennen und stärkere Signalverarbeitung.


Für diese Anforderungen stellt Renesas die RH850/V1R-M MCU vor, die für Radaranwendungen in ADAS-Systemen konzipiert wurde. Die MCU enthält optimierte, programmierbare DSP-Funktionen, eine Dual-Core CPU mit einer Taktfrequenz von 320MHz sowie 2MB Flashspeicher und 2MB internes RAM.



Technische Merkmale der RH850/V1R-M MCU


  • Die RH850/V1R-M MCU besitzt eine optimierte Hardware-Beschleunigung durch einen integrierten DSP. Systementwickler können Rohdaten dank optimierter DSP-Funktionen zu Zielobjekten weiterverarbeiten. Das erfolgt getrennt von einer sicherheitsrelevanten Klassifizierung und dem Tracking in den CPUs. Die Renesas DSP-Funktionen können Radar-spezifische Algorithmen wie eine Fast-Fourier-Transformation, Beamforming, Windowing, Kanal-Kalibrierung und Spitzenwertsuche ausführen. Der DSP bietet eine flexible Programmierung und Renesas hat zusätzlich eine spezielle DSP-Mathematikbibliothek für Automotive-Radarsensoren entwickelt, um Systementwickler bei der Algorithmenentwicklung zu unterstützen.

  • Der RH850/V1R-M nutzt die 40-nm-Automotive-Embedded-Flash-Prozesstechnologie (eFlash) von Renesas. Zusätzlich erfüllt die RH850/V1R-M Prozess-Spezifikation die Hochtemperatur-Anforderungen der Branche (Sperrschicht-Temperatur 150°C). Der Embedded-Flashspeicher ermöglicht eine höhere Integrationsdichte, da weniger Platz auf der Leiterplatte belegt wird und bietet ein besseres Echtzeit-Verhalten.

  • Der RH850/V1R-M enthält zwei G3MH CPU-Kerne, die für eine Taktfrequenz von 320MHz ausgelegt sind. Innerhalb der RH850-Familie sind dies die leistungsfähigsten Kerne. Der G3MH ist eine superskalare RISC-Architektur (Reduced Instruction Set Computer) mit zwei 7-stufigen Integer-Pipelines, die eine gleichzeitige Ausführung von zwei unterschiedlichen Instruktionen ermöglicht. Jeder G3MH-Kern erzielt eine Rechenleistung von 3,2 DMIPS/MHz. Durch die Einbindung eines 2 MB umfassenden RAM kann der RH850/V1R-M alle speziellen Berechnungen an Radar-Cube-Daten wie Reichweiten- und Geschwindigkeits-FFTs, digitales Beamforming, Constant False Alarm Rate und Spitzenwerterkennung ausführen.




Verfügbarkeit

Muster des RH850/V1R-M und der DSP-Mathematikbibliothek sind ab dem zweiten Halbjahr 2017 erhältlich. Die Serienfertigung wird voraussichtlich im November 2018 anlaufen. Eine programmierbare Werkzeugpalette mit C/C++ Compiler, Debugger, Simulationsmodellen und detaillierten Werkzeugen zur Leistungsprofilerstellung wird ebenfalls bereitgestellt.