2006.10

「ぶつからないクルマ」に向けた画像処理LSI トヨタがレクサスに採用

NECエレクトロニクスの 宮路 吉朗氏 　NECエレクトロニクスは、車載向け画像認識用並列プロセッサ「IMAPCAR（integrated memory array processor for car）」のサンプル出荷を始めた。トヨタ自動車が、画像の中から歩行者などを認識して事故を防止する「プリクラッシュセーフティ機能」を実現するためのLSIとして、2006年秋に発売予定のレクサス「LS460」に同製品を搭載する。 　IMAPCARは、トヨタ自動車とデンソーの協力を得て開発した。複数のプロセッサで複数のデータを並列処理するSIMD方式と、1サイクルで複数の命令を同時実行するVLIW方式を組み合わせたアーキテクチャを採用している。具体的には、ビデオカメラで取り込んだ画像データをLSI内のラインバッファと呼ぶメモリーに一時的に蓄え、それぞれ100MHz で動作する128個の演算ユニット（PE）で並列処理する。各PEは1サイクルで4命令を同時実行する。PEにはそれぞれ独立した2Kバイトのワークメモリーを内蔵した。LSI全体の制御は16ビットRISCプロセッサで行っている。 トヨタ自動車の 藤田 浩一氏 　このアーキテクチャにより、100GOPS（毎秒1000億回の演算）の処理が行え、車の進行方向に見える歩行者や白線などの画像を毎秒30ビデオフレーム（解像度はVGA）でリアルタイムに認識することが可能となった。この処理性能は、「現在市販されている画像認識LSIに比べ約5倍の速さ」（NECエレクトロニクスの自動車システム事業部長を務める宮路吉朗氏）という。製造プロセスは0.13μmを採用し、消費電力は1.7Wに抑えた。サンプル価格は2万円。 　「ぶつからないクルマ」を目指したトヨタ自動車のプリクラッシュセーフティ機能は、車載のレーダーやカメラによる情報を基に、前方の歩行者を含む立体物の位置や距離を検出して、衝突の可能性が高いと判断した場合、ドライバーに対しアラームやブレーキ表示で警告したり、車が自動的にブレーキをかけて停止したりするシステム。これまで、車載のミリ波レーダーなどを使って進行方向の物体確認などが行われてきたが、「従来方式では安定的に歩行者を確認するのは難しかった」（トヨタ自動車車両技術本部第2電子技術部第24電子室長を務める藤田浩一氏）という。 画像認識用並列プロセッサ「IMAPCAR」 　今回搭載するシステムは、例えば車に固定された2台のビデオカメラからの入力画像に対する処理を進行方向のみに絞り込む。そして事前にデータベース化しておいた歩行者のテンプレート画像とリアルタイムの画像を重ね合わせ、2つのデータが一致すれば歩行者と判断する。最終的にはミリ波レーダーなどを使った別の障害物認識システムのデータと組み合わせ、デンソーが開発したプリクラッシュセーフティ用のコンピュータで総合的に危険度を判断し、衝突被害軽減のための制御を行う。 　NECエレクトロニクスはIMAPCARをトヨタ自動車以外の自動車メーカーや電装品メーカーにも供給していく。車載用画像認識システムの市場を同社は2010年で400万台規模、そして2015年には1800万台規模に達すると予測する。その中で、NECエレクトロニクスはIMAPCARを含む車載画像認識システム関連のLSI事業で2015年に売上高200億円、業界シェア40％を目指す。 （馬本 隆綱） 連絡先：NECエレクトロニクス 半導体ホットライン、044-435-9494 NEC中央研究所 研究企画部 企画戦略グループ、URL:http://www.nec.co.jp/r_and_d/ja/cl/contact.html Advertisement