瑞萨为运动相机而生——新一代运动摄像头解决方案

发布时间：2023-10-30 10:35
作者：AMEYA360
来源：网络
阅读量：2834

　　近年来，随着极限运动和和户外冒险活动的普及，越来越多的人期望捕捉这些活动中的精彩瞬间。运动相机，凭借其小巧的身材、出色的防水性能和强大的摄像功能，已经成为了户外活动爱好者、极限运动者甚至普通消费者的首选拍摄工具。它不仅为人们提供了记录生活中特殊瞬间的机会，更代表了一个时代的生活方式与价值观。在这背后，是技术的巨大推动。高清画质、强大的稳定性和长久的续航，都让运动相机在短时间内得到了广大用户的喜爱。

瑞萨为运动相机而生——新一代运动摄像头解决方案

　　瑞萨电池供电相机解决方案是对这一市场趋势的最佳回应。它通过优化启动和电源策略来提高效率，还利用边缘AI技术实施对象检测和分类，旨在显著延长电池的使用寿命，使摄像头在恶劣环境中的表现更加稳定和持久。

　　开启新的电池供电摄影体验

　　凭借在电源技术的积累和对运动相机市场的洞悉，瑞萨所推出的新一代电池供电技术，具有低功耗、快速启动和快速决策的特点。

　　低功耗

　　除始终开启的运动传感器和MCU外，系统在不需要时将保持完全关闭，从而大大降低了功耗。只有当相机的视野中检测到运动时，系统才会启动。这种策略旨在减少不必要的电池消耗，使得相机能够在关键时刻为用户提供所需功能。

　　快速启动

　　当相机检测到运动后，系统能在500毫秒内捕获到第一个良好的图像。而Linux系统的启动也在短短3秒内完成。与传统Linux系统启动时间30秒相比，总体启动时间缩短90%。对于用户来说，这意味着他们可以迅速捕捉到重要的瞬间。

　　快速决策

　　一旦系统启动，在极短的时间内，相机就可以开始分析捕获的图像并做出决策。该系统所使用的DRP-AI硬件加速器，可以在非常短的时间内进行快速、低功耗的对象检测和分类。

　　要实现上述这些功能和优势，离不开瑞萨一系列强大的软硬件的支持。这款电池供电相机系统中核心是RZ/V2L MPU，RZ/V2L配备Cortex?-A55 (1.2 GHz) CPU和内置AI加速器“DRP-AI”，以提供更好的机器视觉处理性能——这是瑞萨电子的独创技术。它还配备一个16位的DDR3L/DDR4接口，具备内置Arm Mali-G31的3D图形引擎和视频编解码器（H.264）。

　　电池供电相机系统框图

瑞萨为运动相机而生——新一代运动摄像头解决方案

　　R2/V2L模块框图

瑞萨为运动相机而生——新一代运动摄像头解决方案

　　除此之外，电池供电相机系统中还内置了DA7219音频编解码器，它具备先进的配件检测功能。还整合了DA14531MOD型号的SmartBond TINY?蓝牙低能耗模块，为设备提供无线连接能力。在电源管理方面，系统采用了ISL9123具有超低静态电流的降压稳压器，该稳压器具有旁路功能。RAA211250则为系统提供了一个集成的30V、5A的同步降压调节器，它配备了内部补偿和可编程频率功能，确保了相机的稳定供电和高效能效。

　　基于这些优势和特点，本款运动摄像头解决方案非常适用于越野/冒险和运动相机，不仅如此，其高级的AI和响应能力使其成为电池供电的监控系统的理想选择。

　　电池续航成为所有电池供电设备的首要考虑和痛点。瑞萨的电池供电相机解决方案，对于边缘AI的应用、对电池续航的重视，以及对快速响应的追求，都体现出了其对于电池供电技术的深入掌握和对于相机用户需求的深刻理解。这一方案将更好地帮助用户记录每一次冒险、每一次挑战和每一次欢乐。


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　　HMI(人机界面)是指用户与机器设备之间进行信息交互的硬件与软件系统，其核心功能是实现用户指令输入、系统状态反馈及数据可视化呈现。从形态上看，HMI涵盖触控面板、显示屏幕、按键旋钮等输入输出组件。根据贝哲斯咨询发布的《基于触摸的人机界面(HMI)行业研究报告》，2023年全球基于触摸的 HMI市场规模达357.82亿元，预计到2029年将增长至498.64亿元，预测期间的年复合增长率(CAGR)为5.37%。　　纵观HMI发展史，一个核心要义是用更少物理约束实现更自然信息交换。因此，传统物理按键逐渐退出历史舞台，电容式触摸技术凭借高抗噪、低功耗、高精度等优势，已成为现代HMI人机界面的核心交互方式。多年来，瑞萨电子一直在深耕电容式触摸技术，其第三代电容式触控技术(CTSU2)自2019年推出市场后，便得到了市场的广泛欢迎。　　电容式触摸技术的核心参数以及CTSU2的优势　　从技术原理来看，电容式触摸技术基于人体电场的电容耦合效应，通过检测电极电容变化来定位触摸位置。该技术主要分为自电容(绝对电容)技术和互电容(投射电容)技术：前者每个电极独立构成电容，触摸时人体靠近会改变电极的寄生电容值，控制器通过检测电容变化确定触摸位置;后者由横向(X轴)和纵向(Y轴)电极阵列组成交叉电容网络，每个交叉点形成耦合电容，触摸时人体会耦合部分电场，导致交叉点电容值下降，通过检测各点电容变化量确定触摸坐标。　　整个电容式触摸系统主要包括触控面板、触控控制器(一般是MCU)和驱动软件。其中，触控控制器作为系统的硬件核心，主要集成电容检测电路、信号处理芯片，负责采样、滤波、坐标计算。　　衡量一款电容式触摸系统是否优质，有许多关键参数，包括分辨率、采样率、信噪比、抗干扰能力等。分辨率主要关系到触控精度，指单位面积内可识别的最小触摸点间距，精度越高，触控定位越精准;采样率为每秒检测触摸信号的次数，高采样率能够提升触控流畅度;信噪比是信号强度与噪声强度的比值，高信噪比能够减少误触，提升抗干扰能力;抗干扰能力则综合包括抗电磁干扰(EMI)、抗静电(ESD)、抗环境光干扰，以及防水防污等性能。当然，对于一些应用场景，系统的低功耗水平同样至关重要。　　瑞萨电子深耕电容式触摸技术多年，很早就推出了第二代技术IP——CTSU，并搭载于相关的MCU产品上。2019年，瑞萨电子将第三代电容式触控技术(CTSU2)推向市场。相较于前代CTSU技术，CTSU2在抗干扰能力、功耗控制、防水性能、功能集成等方面实现了显著突破。　　CTSU2通过多频测量与主动屏蔽，在抗干扰性能方面取得革命性提升。CTSU2基于三频率测量，可有效抑制同步噪声，即使某一频率受干扰，其他两个频率仍能准确捕捉电容变化，确保测量结果的稳定性，从而在测量端大幅提升抗噪性能。　　CTSU2在第二代技术的基础上，优化了屏蔽电极的设计，可实现多个电极共用一个屏蔽电极，使硬件的设计难度大幅降低。同时，通过驱动触摸电极与屏蔽护罩电极以相同电位和相位工作，CTSU2可大幅降低水滴、油渍等污染物导致的误触。　　CTSU2也着重优化了精度和灵敏度。首先，CTSU2 提高了Sensor(电流计数器)的温漂精度，适用于温度变化大的应用场景;其次，CTSU2在通用触摸IP技术上，增加了高速并行扫描功能(Capacitance Frequency Conversion)，大幅减少了扫描次数，从而缩短了按键的延时响应，非常适合矩阵排列的多按键使用场景。　　此外，相较于第二代技术，CTSU2在功耗方面表现更佳。CTSU2在通用IP的基础上，针对低功耗触摸应用，增加了多电极连接(Multi Electrode Connection)和自动判断功能(Auto Judgement)。其中，自动判断功能在MCU待机状态下(如休眠模式)，无需唤醒CPU即可检测触摸事件，一旦检测到触摸，系统自动切换至正常工作模式;多电极连接功能可将所有电极连在一起进行一次扫描，从而减少了每个通道逐一扫描的时间。　　瑞萨电子触摸MCU产品矩阵　　综上所述，CTSU2作为瑞萨电子在电容式触摸技术领域的集大成者，通过多频测量、主动屏蔽、低功耗设计、高集成度等核心创新，重新定义了复杂环境下的触控体验。　　目前，瑞萨电子已经推出了多种内核的触控MCU产品，RL78(16bit)和RX(32bit)为瑞萨私有内核MCU，RA(32bit)为ARM内核产品。其中，RL78/G23、G22系列，RX140系列，以及RA2L1、RA2E1、RA4L1系列均基于CTSU2技术。　　以RA2L1为例，该系列MCU基于Arm® Cortex®-M23核心，CPU时钟频率最高 48MHz，采用优化的制程和瑞萨电子的低功耗工艺技术，是业界一流水平的超低功耗微控制器——相较于竞品，RA2L1为例运行模式电流和待机模式电流都更低。RA2L1产品群配备了增强型电容式触摸感应单元(CTSU2)、串行通信接口、高精度模拟电路和定时器，可应用于消费者应用、家用电器、工业自动化、楼宇自动化、医疗与保健等领域。　　当前，瑞萨电子在电容触摸MCU方面产品类型丰富，用户可基于封装、闪存大小和触摸通道数量的需求快速选型。其中既有基于CTSU2技术的产品，也有基于CTSU技术的产品，满足用户的差异化需求。　　同时，灵活的产品选型也表明，瑞萨电子的技术优势不仅体现在性能参数的提升，更通过与 MCU、安全模块和开发工具的深度协同，为汽车、工业、医疗等市场提供了“硬件+软件+生态”的一站式解决方案。　　结语　　从技术原理的革新到MCU产品矩阵的深度布局，瑞萨通过CTSU2技术将电容触摸体验推向新高度，不仅满足消费电子、工业自动化、医疗健康等多领域对触控精度与稳定性的严苛需求，更以“硬件+软件+ 生态”的一站式解决方案，构建起从技术创新到场景落地的完整闭环。在HMI向智能化、轻量化演进的趋势下，瑞萨电子凭借CTSU2技术与多元MCU产品的协同发力，正持续为全球用户打造更自然、更可靠的人机交互生态，推动触控技术在万物互联时代释放更大价值。
2025-08-12 09:30 阅读量：325
瑞萨电子荣获“维科杯·OFweek2025汽车行业优秀解决方案奖”
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瑞萨电子荣获“维科杯·OFweek2025汽车行业优秀解决方案奖”

　　2025年7月31日，在由OFweek维科网主办的“全数会2025工业智能传感与汽车芯片专题论坛”上，“维科杯·OFweek 2025汽车行业年度评选”结果也正式揭晓。瑞萨凭借“基于跨域融合MCU平台的轻量级ZCU虚拟化平台”，荣膺“维科杯·OFweek 2025(第四届)汽车行业优秀解决方案奖”。　　基于跨域融合MCU平台的轻量级ZCU虚拟化平台是瑞萨电子与中科创达深度融合双方技术优势所推出的创新方案，旨在聚焦极低资源下的虚拟化性能优化与智能调度设计，通过对底层架构的完善与算法创新，为智能汽车域控制器的发展提供全新技术路径。　　该方案核心采用瑞萨RH850/U2A高性能MCU——作为瑞萨跨域MCU系列的首款产品，RH850/U2A旨在满足将多应用集成于单芯片，以实现针对电气电子架构(E/E架构)的统一电子控制单元(ECU)设计。该MCU采用28nm制程技术，并融合了瑞萨用于底盘控制的RH850/Px系列和用于车身控制的RH850/Fx系列的关键功能，进一步提升了产品性能。　　在核心设计方面，RH850/U2A MCU配备四个采用双核锁步结构的400MHz CPU核心。每个CPU核心都集成了基于硬件的虚拟化辅助功能，允许不同ISO26262功能安全级别的多种软件系统在高性能模式下独立运行且不受干扰。此外，还可减少虚拟化占用的资源，以保障实时执行。　　另外，该MCU包含EVITA Full级别的信息安全功能支持，以加强对网络攻击的防护，使设备能够随着安全要求的发展，实现安全、快速的完全无等待OTA(Full No-Wait OTA)软件更新。　　同时，RH850/U2A MCU还配备多种网络接口，这使其能够处理大量传感器数据，让客户能够支持面向未来的高速网络功能并满足高通信吞吐量的要求。　　目前，基于RH850/U2A高性能MCU平台的ZCU方案已经得到各大主机厂的广泛应用。张佳浩表示“非常荣幸瑞萨电子与中科创达联合研发的‘基于跨域融合MCU平台的轻量级ZCU虚拟化平台’获得此项殊荣!面对汽车电子架构复杂化、跨域协同与成本控制的严峻挑战，瑞萨依托RH850/U2A的强大性能，为构建高效、安全、经济的跨域融合解决方案提供了核心动力。目前，该方案已在多家主流汽车制造中成功落地应用，标志着智能汽车正式从‘域控分立’迈入‘跨域融合’的新阶段”。　　未来，瑞萨将继续深耕芯片级创新，携手合作伙伴推动汽车E/E架构的持续变革，为更智能、更安全的出行赋能!
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