作者：Paul ZoraTI，賽靈思公司汽車電子部駕駛員輔助高級(jí)系統(tǒng)架構(gòu)師

　　過去五年來，汽車產(chǎn)業(yè)在駕駛員輔助 （DA） 系統(tǒng)方面取得了顯著進(jìn)步，在切實(shí)豐富駕駛體驗(yàn)的同時(shí)，為駕駛員提供了寶貴的周邊路況信息。本文著眼于如何運(yùn)用 FPGA 迅速將最新駕駛員輔助創(chuàng)新技術(shù)推向市場。

　　駕駛員輔助技術(shù)介紹

　　自上個(gè)世紀(jì) 90 年代早期以來，高級(jí) DA 系統(tǒng)開發(fā)人員一直在為實(shí)現(xiàn)更安全、更舒適的駕駛體驗(yàn)而努力。過去二十年里，超聲停車輔助、自適應(yīng)巡航控制、車道偏離警告系統(tǒng)等 DA 功能已在高端汽車中得到部署和采用。

　　近來，汽車制造商新增了后視攝像頭、盲點(diǎn)檢測和環(huán)視系統(tǒng)等選項(xiàng)。除超聲停車輔助功能外，DA 系統(tǒng)的應(yīng)用量仍然有限。但據(jù)市場調(diào)研公司 Strategy AnalyTIcs 預(yù)測 DA 系統(tǒng)的應(yīng)用將在未來十年出現(xiàn)顯著增長。

　　除了政府立法因素和消費(fèi)者對(duì)安全功能的強(qiáng)烈關(guān)注，遠(yuǎn)程傳感器和用于提取和解讀關(guān)鍵信息的相關(guān)處理算法的創(chuàng)新，也在促進(jìn) DA 系統(tǒng)應(yīng)用的增長。隨著時(shí)間的推移，這些 DA 系統(tǒng)將變得更加復(fù)雜，并且從高端車輛進(jìn)入主流車輛，而 FPGA 處理功能將扮演主要角色。

　　駕駛員輔助傳感技術(shù)發(fā)展趨勢

　　傳感器研發(fā)人員借毗鄰市場（如手機(jī)攝像頭）的他山之玉，開發(fā)出了不僅能用于汽車環(huán)境，還能滿足嚴(yán)格成本控制的器件。無獨(dú)有偶，開發(fā)人員使用基于 PC 的工具對(duì)復(fù)雜處理算法進(jìn)行了優(yōu)化，并將其移植到嵌入式平臺(tái)上。

　　雖然超聲傳感技術(shù)一直主導(dǎo)市場，IMS Research 研究機(jī)構(gòu)（圖 1）認(rèn)為未來幾年將是攝像頭傳感器的天下。

　　攝像頭傳感器的獨(dú)特之處就是能夠同時(shí)提供原始輸出和經(jīng)過處理的輸出。來自攝像頭的原始視頻可直接顯示給駕駛員，用于確認(rèn)和評(píng)估危險(xiǎn)狀態(tài)，這是其它類型的遠(yuǎn)程傳感器無法企及的（比如雷達(dá)） 。

　　另外（或者說同時(shí)） ，視頻輸出可使用圖像分析功能進(jìn)行處理，提取關(guān)鍵信息，比如行人的位置和運(yùn)動(dòng)。開發(fā)人員還可在一組攝像頭的基礎(chǔ)上集成多種消費(fèi)功能，擴(kuò)大這種攝像頭傳感器數(shù)據(jù)的 “雙重用途” ，如圖 2 所示。

　　從這些應(yīng)用，我們可以總結(jié)出一些關(guān)于適用于基于攝像頭的 DA 系統(tǒng)的處理平臺(tái)的要求：

　　• 它們必須同時(shí)支持視頻處理和圖像處理。

　　• 其中視頻處理指的是正確處理原始攝像頭數(shù)據(jù)，并顯示給駕駛員；圖像處理指運(yùn)用分析功能從視頻流中提取信息（例如運(yùn)動(dòng)） 。

　　• 它們必須為并發(fā)功能相關(guān)的算法提供并行數(shù)據(jù)路徑。

　　• 鑒于眾多新功能要求百萬像素級(jí)圖像分辨率，連接功能和存儲(chǔ)器帶寬與原始處理能力同等重要。