Aufmacher: Die Mobileye-Technologie ist in der Lage, Fahrzeuge, Fußgänger, sowie Fahrrad- und Motorradfahrer zu erkennen und nach Gefahrenpotenzial (hier zu dichtes Auffahren) zu klassifizieren. Querverkehr wird erst 2018 erkannt, wurde nach dem Tesla-Unfall in den USA verkündet.

Aufmacher: Die Mobileye-Technologie ist in der Lage, Fahrzeuge, Fußgänger, sowie Fahrrad- und Motorradfahrer zu erkennen und nach Gefahrenpotenzial (hier zu dichtes Auffahren) zu klassifizieren. Querverkehr wird erst 2018 erkannt, wurde nach dem Tesla-Unfall in den USA verkündet. Cellnet

Bild 1: Links das anwenderfreundliche und gut ablesbares Eye-Watch-Display mit Steuereinheit für optische Richtungswarnungen und numerische Abstandsanzeige. Rechts die Videosensoreinheit (HDRC) -Kamera und SeeQ2-Bildverarbeitungskarte von Mobileye für die Windschutzscheibenmontage.

Bild 1: Links das anwenderfreundliche und gut ablesbares Eye-Watch-Display mit Steuereinheit für optische Richtungswarnungen und numerische Abstandsanzeige. Rechts die Videosensoreinheit (HDRC) -Kamera und SeeQ2-Bildverarbeitungskarte von Mobileye für die Windschutzscheibenmontage. Cellnet

Bild 2: Blockschaltbild des System-on-Chip EyeQ 5, er ist ausgelegt für den Einsatz in autonomen Fahrzeugen. Die speziellen I/O-Funktionen für die Sensorfusion des EyeQ 5 bieten eine Bandbreite von mindestens 40 GBit/s. Der SoC implementiert zwei PCIe-Gen4-Ports für die Kommunikation von Prozessor zu Prozessor. Die hohe Rechenleistung und die Datenbandbreite werden durch vier 32-Bit-LPDDR4-Kanäle mit einem Durchsatz von 4267 MT/s unterstützt.

Bild 2: Blockschaltbild des System-on-Chip EyeQ 5, er ist ausgelegt für den Einsatz in autonomen Fahrzeugen. Die speziellen I/O-Funktionen für die Sensorfusion des EyeQ 5 bieten eine Bandbreite von mindestens 40 GBit/s. Der SoC implementiert zwei PCIe-Gen4-Ports für die Kommunikation von Prozessor zu Prozessor. Die hohe Rechenleistung und die Datenbandbreite werden durch vier 32-Bit-LPDDR4-Kanäle mit einem Durchsatz von 4267 MT/s unterstützt. Cellnet

Mit der 6er-Serie präsentiert Mobileye ein auf Video basierendes, als Sicherheitslösung zur Kollisionsvermeidung und -minderung (Aufmacherbild) ausgelegtes System. Es ist für Endverbraucher gedacht und lässt sich in nahezu allen Personenkraftwagen und Nutzfahrzeugen nachträglich einbauen. Kamera und Monitor werden im Fahrzeuginneren an der Windschutzscheibe installiert (Bild 1). Die Verbindung zum CAN-Bus des Fahrzeugs erfolgt induktiv ohne Eingriff in die Fahrzeugelektronik.

Herzstücke der Anlage sind die intelligente Kompaktkamera und der selbstentwickelte EyeQ-Chip. Indem die Kamera das Geschehen vor dem Fahrzeug ständig im Blick behält, fungiert Mobileye für den Fahrer quasi als immer wachsames drittes Auge. Bei potenzieller Gefahr gibt das Gerät ein akustisches und ein optisches Signal über einen kleinen Monitor (Bild 1 links), dem Eye-Watch, oder per Bluetooth-Verbindung auf einem Smartphone. Dabei werden Position, Entfernung und Geschwindigkeit möglicher Hindernisse in Echtzeit durch den leistungsstarken EyeQ-Chip berechnet und ausgewertet. Eine Warnung erfolgt bis zu 2,7 s vor einer eventuellen Kollision mit einem vorausfahrenden Fahrzeug und 2 s vor einer Kollision mit einem Fußgänger. Genug Zeit für den Fahrer, um einen Bremsvorgang einzuleiten und einen Zusammenprall abzuwenden oder zumindest abzuschwächen.

Mobileye bietet neben der vorausschauenden Kollisionswarnung noch weitere Features. So unterstützt es den Fahrer mittels optischer und akustischer Warnsignale dabei, einen ausreichenden Sicherheitsabstand zum vorausfahrenden Fahrzeug einzuhalten (Aufmacherbild) und meldet sich bei einem unbeabsichtigten (ohne Betätigung des Blinkers) Fahrspurwechsel. Eine Verkehrsschildererkennung sorgt dafür, dass der Fahrer immer über die aktuelle Geschwindigkeitsbegrenzung informiert ist. Die intelligente Aufblendlichtsteuerung blendet das Fahrlicht automatisch auf und ab, ohne den entgegenkommenden und vorausfahrenden Verkehr zu stören. Die komplette Technik steckt dabei in einem Gerät, das nicht größer als eine Digitalkamera ist.

System-on-Chip EyeQ 5

Der für die Bemusterung im ersten Halbjahr 2018 vorgesehene System-on-Chip der fünften Generation stützt sich auf die langjährige Kooperation zwischen Mobileye und ST und den Markterfolg der EyeQ-Technologie, die jetzt oder in naher Zukunft in Fahrzeugen von 25 Automobilherstellern verfügbar ist. Zentraler Sensorfusions-Computer in den autonomen Fahrzeugen der Zukunft ist der neue System-on-Chip EyeQ. Er stellt sozusagen die Fortsetzung der bislang beschriebenen Serie 630 dar. Bild 2 zeigt das Blockschaltbild mit den wesentlichen Komponenten.

Die proprietären Beschleunigerkerne des EyeQ 5 sind für eine Vielzahl von Computer-Bildverarbeitungs-, Signalverarbeitungs- und Maschinenlern-Aufgaben optimiert – darunter auch tiefe neuronale Netze. Ausgestattet ist der EyeQ 5 mit heterogenen, vollständig programmierbaren Beschleunigern, wobei jeder der vier Beschleunigertypen für eine bestimmte Algorithmenfamilie optimiert ist. Durch diese Vielfalt der Beschleuniger-Architekturen kann für jede Aufgabe der am besten geeignete Kern herangezogen werden. Das führt bei den Applikationen wiederum zur Einsparung von Rechenzeit und Energie. Diese optimierte Aufgabenzuweisung stellt sicher, dass der EyeQ 5 Supercomputer-Fähigkeiten mit einem geringen Verlustleistungs-Budget kombiniert, um mit kosteneffizienter passiver Kühlung auszukommen.

Die Lieferung des EyeQ 5 an Automobilhersteller und Tier-1-Zulieferer erfolgt zusammen mit einer vollständigen Palette hardwarebeschleunigter Algorithmen und Applikationen, die für das autonome Fahren benötigt werden. Darüber hinaus wird Mobileye ein Automotive-taugliches Standard-Betriebssystem unterstützen und ein komplettes Software-Development-Kit (SDK) anbieten. Auch lässt sich das SDK für das Prototyping, die Installation neuronaler Netze und den Zugriff auf von Mobileye bereits vorgelernte Netzwerkschichten verwenden. Die Nutzung des EyeQ 5 als offene Softwareplattform wird durch Architektur-Elemente wie die Hardware-Virtualisierung und die vollständige Cache-Kohärenz zwischen CPU und Beschleunigern erleichtert.

Datenbandbreite von mindestens 40 GBit/s

Autonomes Fahren verlangt nach der Fusion dutzender von Sensoren, zu denen auch hochauflösende Kameras sowie Radar- und Lidarsysteme gehören. Da die Sensorfusion die Daten aller Sensoren gleichzeitig erfassen und verarbeiten muss, unterstützen die speziellen I/O-Funktionen des EyeQ 5 eine Datenbandbreite von mindestens 40 GBit/s. Der EyeQ 5 implementiert zwei PCIe Gen4-Ports für die Kommunikation von Prozessor zu Prozessor. Dies kann für den Systemausbau mit mehreren EyeQ 5 ebenso genutzt werden wie für die Verbindung mit einem Applikationsprozessor. Die hohen Anforderungen an die Rechenleistung und die Datenbandbreite unterstützt der SoC durch vier 32-Bit-LPDDR4-Kanäle mit einem Durchsatz von 4267 MT/s (Megatransfers/s).

Autonomes Fahren verlangt nach einem nie dagewesenen Maß an funktionaler Sicherheit. Der EyeQ 5 ist deshalb für Systeme konzipiert, die den höchsten Sicherheitsgrad für Automotive-Anwendungen bieten (ASIL B(D) gemäß ISO-Norm 26262). Mobileye hat die Security-Maßnahmen des EyeQ 5 auf der Basis des integrierten Hardware-Security-Moduls implementiert. Systemintegratoren können hierdurch Over-the-Air-Softwareupdates, die sichere fahrzeuginterne Kommunikation und mehr unterstützen. Ein abgesicherter Bootvorgang wird aus einem verschlüsselten Speicherbaustein heraus geschaffen.

Das beispielsweise bei Cellnet für 749 Euro erhältliche Mobileye-System Serie 630 können nur autorisierte und geschulte Systempartner montieren und im Fahrzeug einmessen. Dabei werden am CAN-Bus Daten über die Bremsfunktion, die Geschwindigkeit, die Blinkerfunktion und über den Status des Fernlichts ausgelesen, ohne Eingriff oder Einfluss auf den Bus.