ザイリンクスが実現する最先端センシング技術
次世代自動車向けに運転支援など数多くの最新機能が開発される中、あらゆる運転状況において車両周囲で起こっていることを認識する機能へのニーズが高まっています。柔軟性と再プログラム可能なザイリンクスのオートモーティブ向けプラットフォームは、このようなニーズに応えることができる理想的なソリューションです。
分散配置型のスマート センサーや中央集中型のマルチセンサー フュージョン システムから、高度に統合されたドメイン コントローラーに至るまで、特定の処理要件とコスト ターゲットに応じた最適なデバイスを選択できます。ザイリンクスの FPGA、SoC/MPSoC、および Versal ACAP は、並行処理と統合性に優れており、オートモーティブ システムのさまざまな安全性/設計要件を満たす柔軟なソリューションを提供します。
顧客およびパートナー企業との協業により、さらに高い適応性とインテリジェント性を備えた車を実現し、運転支援車の新時代を築くことができます。
主なコラボレーション
主な資料
前方カメラの進化と成功
低速走行時、高速道路走行時、いずれの速度であっても、運転支援機能による走行では車内のすべてのコンポーネントに最高レベルの安全性と信頼性が求められます。オートモーティブ市場では、特に車両の安全性への影響が大きいことを理由に前方カメラ システムへのニーズが急激に高まっています。ザイリンクスのソリューションは、今日の最新機能要件のみならず、次世代技術革新の要件にも対応できるプラットフォームです。ザイリンクスの Zynq®SoC/MPSoC デバイス ファミリは、前方カメラの進化する処理要件に十分対応できる性能を提供できることから、何世代にもわたり前方カメラに採用されています。
業界は今、従来のコンピューター ビジョン (CV) アルゴリズムから、前方カメラを使用する AI ベースの処理へと移行しています。ザイリンクスはこの移行を最前線でサポートし、独自のプログラマブル ロジックで顧客の従来 CV アルゴリズムに対応する優れた柔軟性を提供しながら、Versal ACAPを使用した効率的な AI エンジンのプロセッサを可能にします。これにより、タスクごとに最適なエンジンを使用できるようになります。ザイリンクスのプログラマブル ロジックに実装される、アプリケーションに最適化されたスケーラブルな AI エンジンのオーバーレイ は、ザイリンクスおよびエコシステム パートナーの両方から入手可能です。
GEN 2: Zynq®-7000
カメラ: VGA/WVGA
カメラ: 最大 2Mpixel
車線逸脱警告、速度アラート、衝突軽減
ザイリンクスの利点:
- 最適な HW/SW パーティショニング
- 拡張性
- 差別化
GEN 3: Zynq® UltraScale+™ MPSoC
カメラ: 最大 4Mpixel
広範な保護機能:
- 例: 歩行者/自転車の保護
車両の利便性コントロール:
- 例: 渋滞運転アシスト機能
ザイリンクスの利点:
- ヘテロジニアス プロセッサ
- 密結合したアプリケーション SW とカスタム HW アクセラレータ
- FuSa 機能用のセーフティ アイランド
今後 : Versal ACAP
カメラ: 最大 8Mpixel
システム機能:
- 自動運転レベル 2 または 3
- 都市および高速道路の走行
ザイリンクスの利点:
- 最も広いデータ帯域幅チャネル
- 環境認識用の高性能かつ低消費電力な CNN 処理
- FuSa の向上
サラウンド ビューの進化と成功
パーキング支援などの低速運転時や、物体検出、さらに将来的なバレット パーキングを可能にする運転支援車にはサラウンドビュー機能が不可欠です。ザイリンクスのプラットフォームは、何世代にもわたってビュー機能の強化やサラウンド ビュー システムの高度なビデオ処理を可能にしてきました。
ザイリンクスは、 エコシステム パートナーと共にハードウェア ベースの画像歪み補正アクセラレーションなどのシリコンおよび IP ソリューションを開発し、魚眼レンズの効率的で低レイテンシの画像歪み補正、透視投影、および複数ビデオ フレームのステッチングを可能にしています。この IP をアプリケーション ソフトウェアと組み合わせることで、仮想フライング カメラの視点を動的に調整し、高解像度で表示される 3 次元の半球ビューで車両周囲の自然な画像を作成します。
ザイリンクスおよびエコシステム パートナーのソリューションは常に進化し、改善されています。これらをベースとする次世代 ADAS システムの実現には常に安全性、セキュリティ、および信頼性が伴います。
GEN 1: Spartan®-6
鳥瞰図
ディスプレイ: VGA/HD
カメラ: 4ch VGA/1MPixel
特徴:
- 2D サラウンド (鳥瞰図)
- ビデオ処理 (センサー インターフェイス、ピクセル操作、JPEG オーバーレイ、ディスプレイ ドライブ）
GEN 2: Zynq®-7000
3D ビュー
ディスプレイ: VGA/HD
カメラ: 4ch VGA/1MPixel
特徴:
- 3D サラウンド (マルチビュー)
- オーバーレイを使用するパーキング支援とリア バックアップ カメラ機能
- Video Processing and Image Analytics for Assistance Beyond “View Only”
- e.g. Trailer Guidance Assistance
GEN 3: Zynq® UltraScale+™ MPSoC
障害物検知
ディスプレイ: Fフル HD 以上
カメラ: 4ch+ 最大 2MPixel
- より高い適応性
特徴:
- ダイナミック 3D サラウンド (フライング カメラ)
- 高解像度グラフィック アニメーション
- 最新式トレーラー ヒッチ
- センサー フュージョン
- 低速走行中の車両制御および自動緊急ブレーキ (AEB) を可能にするマシン ビジョン物体検出
- FuSa 規格への準拠
今後: Versal ACAP
バレット パーキング
ディスプレイ: VGA ～ 4K Ultra HD
カメラ: 最大 8ch 4MPixel
特徴:
- 次世代 3D サラウンド (強化された HMI)
- 自動運転車: バレット パーキング
- 自律制御
- 機械学習/CNN ベースの物体分類および認識
- 拡張型センサー フュージョン
次世代レーダーを実現
完全な運転支援型の車両構造を実現するためには、近距離、中距離、遠距離のさまざまな種類のレーダー センサーが必要です。4D レーダーは、大規模な同時処理パイプラインを使用する必要があり、これはザイリンクスのプログラマブル ロジック ファブリックで実現可能です。ザイリンクス デバイスは、第 1 世代のオートモーティブ レーダー センサーの運用を可能にし、現在では次世代のレーダー センサー処理および制御に採用されています。
4D イメージング レーダー
運転支援システムの位置特定技術やマッピングへのニーズに応えるには、4 つすべての次元 (距離、方位角、高度、ドップラー) でより高い解像度が必要です。従来の 2D レーダーから 4D イメージング レーダーへの移行により、複数のデータ受信チャネルを同時に処理する必要性が生じています。このため、独立したパイプライン化されたデータパスを提供するハードウェア アクセラレーションを利用するソリューションが求められています。
ザイリンクスSoC/MPSoC、Versal ACAP のプログラマブル ロジックと豊富な DSP ブロックは、非常に高いデータ帯域幅のリアルタイム センサー入力に対応するために、個別のパイプラインを同時に処理します。このプログラム可能なアーキテクチャは、IP を完全制御することで最終製品の差別化が可能になり、システム設計者は進化する機能要件にも柔軟に対応できます。
ザイリンクスは LiDAR 向けのスケーラブルなソリューションを提供するグローバル リーダー
運転支援システムでは、センサーを冗長化して誤検知の軽減するために、さまざまな種類の LiDAR、RADAR、およびカメラ システムを複数個使用する必要があります。これらの冗長化システムを可能にするのは、柔軟でスケーラブルなザイリンクスのプログラマブル テクノロジです。
ザイリンクスは独自のアプローチで LiDAR 市場のニーズに応えます。ザイリンクス製品はソフトウェアとハードウェアを再プログラムできる特性があるため、システム設計者はその適応性を利用して、LiDAR 市場の進化し続けるシステム要件に迅速に対応できます。
実際、多くの企業がザイリンクスのデバイス ファミリを使用して、LiDAR 市場向けに差別化した革新的ソリューションを開発しています。以下に一例を挙げます。
LiDAR 開発企業
本社: 米国
LiDAR の種類: スキャン、ソリッドステート、マルチビーム フラッシュ
ザイリンクス製品ファミリ: Zynq-7000®
差別化要因
- Ouster 社は、すべて半導体で構成されるデザインを採用することで、性能を低下させることなくセンサー アーキテクチャを大幅に簡素化し、低価格、小型化、高耐久性を可能にします。
- 環境光を捉えることができるため、LiDAR センサーのみを使用して (カメラのように) 2D 画像をキャプチャできます。
本社: 米国
LiDAR の種類: スキャン、またはハイブリッド ソリッドステート
ザイリンクス製品ファミリ: Zynq-7000
差別化要因
- オートモーティブ グレードの信頼性を実現しながら、視認性、視野 (FoV)、およびフレーム レートのバランスを達成するためのソリッド ハイブリッド デザイン。
- センサー フュージョン技術に注力し、レベル 4 以上を達成する。
本社: 米国
LiDAR の種類: FMCW 3D イメージング、ソリッドステート、スキャン
ザイリンクス製品ファミリ: Zynq Ultrascale+ RFSoC
差別化要因
- 3D イメージング向けにゼロから構築され、シリコン フォトニクスのチップ レベルで統合された光エンジン (FMCW レンジで補完)
- 低コスト、低消費電力、小型フォーム ファクターで高性能を実現
本社: 米国
LiDAR の種類: 5D FMCW ソリッドステート 1550nm
ザイリンクス製品ファミリ：Zynq Ultrascale+ RFSoC
差別化要因
- 耐干渉性の目に安全な 1550nm 光学系の長距離 5D FMCW LiDAR により、リアルタイムの速度と反射率を実現
- 高集積、高信頼性、低コストのシリコンフォトニクス ベース FMCW トランシーバー (ソリッドステート ビーム ステアリング付き)
本社: カナダ
TLiDAR の種類: ソリッドステート フラッシュ
ザイリンクス製品ファミリ: Zynq® Ultrascale+™ MPSoC
差別化要因
- Phantom Intelligence 社のデジタル処理技術により、従来のアナログ LiDAR の検出機能、信頼性、範囲を大幅に向上させることができるため、より信頼性のある脅威評価を実現できる
- オートモーティブ LiDAR およびセンサー フュージョン向けの独自の IP ライセンシング モデル
本社: イスラエル
LiDAR の種類: 半導体ベースのソリッドステート スキャニング
ザイリンクス製品ファミリ: Zynq Ultrascale+ RFSoC
差別化要因
- 可動部分のない完全なソリッドステート (半導体ベース)
- 超高速スキャン (1000fps RAW データ)
本社: ドイツ
LiDAR の種類: ソリッドステート、スキャン、MEMS、905nm
ザイリンクス製品ファミリ: Zynq Ultrascale+ MPSoC
差別化要因
- LiDAR アプリケーション向けに開発された独自のシリコン MEMS ミラー技術は、高解像度、長距離検出範囲、広い視野を提供
- オートモーティブ グレードの性能を達成し、マスマーケットで要求されるコストとサイズにも対応
本社: オーストラリア
LiDAR の種類: Spectrum-Scan™
ザイリンクス製品ファミリ: Zynq-7000
差別化要因
- Spectrum-Scan はソフトウェア定義の LiDAR であるため、LiDAR の解像度、FoV、および注目する焦点をオンザフライで変更することで、車両による見え方をすべてプログラムで制御できます。
- さらに、独自の方法で複数の光波長を使用して干渉から保護する機能を備えます。また複数のフィルターを作成して、太陽光やその他の LiDAR の干渉を排除します。
本社: 中国
LiDAR の種類: メカニカル、ソリッドステート MEMS & フラッシュ
ザイリンクス製品ファミリ: Zynq Ultrascale+ MPSoC
差別化要因
- オートモーティブ向けの高解像度ソリッドステート型 LiDAR
- LiDAR の HW と AI 認識アルゴリズムの SW を組み合わせたスマート LiDAR システム
本社: 中国
LiDAR の種類: ソリッドステート スキャニング
ザイリンクス製品ファミリ: Artix®-7、Zynq-7000
差別化要因
- 完全な干渉除去技術を開発し、この技術は 2018 年 8 月以降の製品に標準機能として採用されるようになりました。
- 自動運転車の走行試験を実施するカリフォルニア州の 62 企業のうち、1/3 以上が Hesai 社の顧客です。
本社: 中国
LiDAR の種類: ソリッドステート
ザイリンクス製品ファミリ: Zynq Ultrascale+ MPSoC
差別化要因
- 真の自律運転グレードの信頼性を提供する設計
- MEMS LiDAR では最も競争力のある性能を提供
本社: 中国
LiDAR の種類: ソリッドステート、LiDAR 距離センサー、ロングレンジのソリッドステート
ザイリンクス製品ファミリ: Spartan®-6
本社: 中国
LiDAR の種類: ナビゲーション、位置特定
ザイリンクス製品ファミリ: Spartan-6、Kintex®-7
乗員モニタリングには AI 機能が不可欠
運転者/乗員モニタリング システムは、乗員の特徴、感情、動作、車内の嗜好などを迅速かつ正確に識別するために AI 推論を活用しています。これらのシステムが、熱条件の悪い環境で使用される場合などは、電力効率に優れたソリューションに頼ることになります。また、乗員の動作 (ジェスチャー) にすばやく応答するためには低レイテンシであることも不可欠です。ザイリンクスのZynq® UltraScale+™ MPSoC および Versal™ ACAP は、AI 機能を高速化できる理想的なプラットフォームであり、社内体験をカスタマイズできる柔軟性も提供します。
