知識庫

車用安全輔助系統整合方案 多核平台開發技術
  • 發布年度:2012
  • 主要類別:駕駛輔助
  • 次要類別:電子報
  • 車輛研究測試中心 研發處影像與電控專案電控工程專案 余泊鎧

    隨著科技日新月異,越來越多的車載資訊與行車安全等系統被發展出來,在有限裝車空間的限制下,將多個系統整合實現於一個硬體架構,已成為未來產品發展之趨勢;然而各系統對於即時運算與週邊硬體I/O之需求有所差異,所以必須設計一個具備足夠硬體資源以及高運算效能的硬體平台,以供這些系統使用(請參考圖1)。

    多核心平台架構上裝載多個系統,透過人機介面進行控制及資訊的反饋。

    在硬體中,負責運算處理的單元是“核心(core)”,所以核心的運算效能即為硬體的運算效能。由於不同的核心種類,其適合處理的運算也有所差異,若是將所有的系統運算都交付給單一核心,則可能會導致整體效能的下降;因此,“多核心”的出現將規劃分配資源給不同的核心分工處理,讓所有的核心發揮所長,而達到高效能的需求。目前業界也致力於多核心的發展,核心數量的增加使整體性能提高,但也相對提高了產品設計的複雜度,未來在提高性能與成本的雙重考量下,多核心技術實為一個很具前景的發展方向。

    目前車輛中心研發處正在開發的多核心平台,使用了三個“異質”核心,亦即三個不同種類的核心,分別為ARM、DSP以及FPGA。ARM具有比較強的事務管理功能,可以用來執行介面以及應用程式等,其優勢主要體現在控制方面,且內部硬體資源的性能較高,可以載入作業系統為其主要特點,並可針對多個車輛安全影像系統進行排程規劃、功能整合與實現。DSP數位信號處理器,具有特殊的乘加法運算單元,可用來處理較為繁複且龐大的演算法。FPGA透過硬體描述語言實現,靈活性強,更可以達成並行運算之功能,但對於複雜的運算較難實現,因此適合用在較為簡易且重複性高的演算法實現,請參閱下表的整理:

    在核心的任務分配方面,車輛中心研發人員將作業系統、使用者圖形介面(GUI)以及影像資訊的輸出等任務交付給ARM核心處理,而影像資訊擷取、影像資訊處理以及系統演算法則由DSP與FPGA完成。車輛中心的多核心平台於2011年開始投入人力進行規劃研發,預計2012年完成部份安全影像系統的測試驗證,未來將會繼續進行All-in-One系統整合與應用。

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