用于輔助駕駛系統(tǒng)的可編程平臺

---通過消除繁瑣的駕駛動作，輔助駕駛還可提供更高的舒適水平。例如，傳統(tǒng)的巡航控制允許司機設定一個固定的行駛速度，同時在需要時可手動控制。而現(xiàn)在的汽車則提供自動巡航控制（ACC）功能，可以自動控制油門和剎車來適應前面車輛的速度，從而與其保持安全距離。如果前面的車輛加速開走或改變行駛路徑，ACC會自動返回傳統(tǒng)巡航控制的預設速度。

---輔助駕駛系統(tǒng)還有希望利用所謂的“電子牽引裝置”來提高交通效率。例如，車隊的領頭卡車由司機手動駕駛，但后隨的卡車則自動駕駛。除了減輕司機的許多負擔以外，卡車間的距離也可大大縮短，因為電子響應速度更為迅速。這樣不僅可節(jié)約完整的道路面積空間，而且由于前面車輛的后向氣流的影響，還要節(jié)約燃料。

---另一種新興的安全技術(shù)稱為“被動式乘員識別系統(tǒng)”。美國政府要求從2006年開始的所有新款汽車都必須能夠根據(jù)乘員的體型來打開氣囊。此類系統(tǒng)使得保護氣囊能夠“智能”打開或收縮。這種基于乘員體重的系統(tǒng)將可幫助汽車制造商滿足最近公布的《美國聯(lián)邦車輛標準安全法規(guī)》FMVSS-208的要求。該法規(guī)要求氣囊必須能夠針對不同乘員的體重更為有效地打開。從2004年開始，每家汽車制造商在美國銷售的車輛中有35%必須裝備先進的氣囊系統(tǒng)，這一數(shù)字到2006年將提高到接近100%。較為簡單的系統(tǒng)采用安裝在乘員座墊下的體重傳感器技術(shù)來實現(xiàn)。高級乘員識別算法和快速信號處理使汽車氣囊控制器可根據(jù)不同的情況來打開或收縮乘員氣囊，從而可大大提高乘員安全性并降低修理成本。更為高級的系統(tǒng)則采用安裝在車內(nèi)的相機來檢測和識別乘員，同時在算法上考慮到乘員調(diào)試及離氣囊的距離來判斷事故發(fā)生時氣囊打開的時間、速度和程度。

Xilinx FPGA在輔助駕駛系統(tǒng)中的應用

---圖2給出了賽靈思現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）應用于ACC輔助駕駛系統(tǒng)的一個概念性框圖。

---系統(tǒng)劃分為超高速輸入處理和相對低速的傳感器輸入和輸出控制信息，每個部分都在相應處理器（例如，一個Xilinx MicroBlaze 32嵌入式軟內(nèi)核處理器或者Virtex-II Pro FPGA中嵌入的IBM PowerPC）的控制之下。高速部分專用于對安裝在車輛前面的視頻攝像信息進行實時處理。由于應用（防碰撞、緊急處理和告警）本身的特點，實時處理絕對是非常關鍵的。通常需要兩個或更多相機來獲得立體圖像，這樣就可以在FPGA中計算出圖像的深度（直接與前面物體的實際距離相關）。結(jié)合雷達和激光測量，以及來自陀螺儀和車輪傳感器的運動檢測信息，可以相當準確地計算出車輛周圍的情況和行駛路線。利用完全靈活的FPGA來代替成品視頻組件，設備制造商可容易地開發(fā)出區(qū)別于競爭廠商系統(tǒng)性能的、獨特的、優(yōu)化的邊緣檢測、圖像深度和增強算法。實時捕捉并處理這些信息需要使用計算密集的數(shù)字信號處理（DSP）算法。然而，軟件處理無法滿足性能要求；盡管傳統(tǒng)DSP處理器也是一種選擇，但通常需要多片器件才能完成如此高速的任務。甚至ASSP視頻處理器也無法與Xilinx FPGA（也稱為XtremeDSP處理）的極高速DSP性能相比。在視頻處理完以后，決策樹機制可以劃分為針對緊急算法（如緊急的防碰撞過程）的硬件部分，以及用于行駛路徑偏差等的聲音告警的處理器軟件部分。將速度關鍵的處理過程劃分到FPGA硬件中還可以對實時速度進行測試，而這對于軟件是不可能的。