基于多核單片機(jī)的高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)

高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)（ADAS）能夠探測(cè)到緊急情況并對(duì)駕駛員提供預(yù)警信號(hào)或做出反應(yīng)，美國(guó)高速公路安全管理局（NHTSA）和新車安全鑒定協(xié)會(huì)（NCAP）等機(jī)構(gòu)和國(guó)家都在致力于該系統(tǒng)的規(guī)范化。

ADAS大都是基于數(shù)字信號(hào)處理（DSP）芯片而開發(fā)的，本文將ADAS中的相機(jī)輔助系統(tǒng)從DSP芯片移植到了英飛凌（Infineon）的一個(gè)32位多核心單片機(jī)上，并應(yīng)用于車道偏離預(yù)警系統(tǒng)的開發(fā)，驗(yàn)證了該移植方案的可行性。

相機(jī)輔助系統(tǒng)主要包括圖像捕獲模塊和圖像分析模塊，由于圖像處理不同于其它應(yīng)用，其對(duì)CPU的運(yùn)算能力要求很高，因此開發(fā)商們都選用DSP芯片。而該系統(tǒng)的缺點(diǎn)是不自帶存儲(chǔ)空間且需要一個(gè)微控制單元（MCU）專門處理DSP與外設(shè)之間的通信，這樣會(huì)導(dǎo)致車輛電控單元的價(jià)格上升，同時(shí)也增加了硬件的復(fù)雜程度。圖1為基于DSP芯片開發(fā)的ADAS硬件架構(gòu)。DSP芯片從相機(jī)獲得一幀圖像后進(jìn)行預(yù)處理，這個(gè)處理過程一般在40ms之內(nèi)完成，并將結(jié)果傳送給微控制器。微控制器再通過CAN總線將數(shù)據(jù)與其它電控單元進(jìn)行共享。

相反，單片機(jī)擁有自己的內(nèi)存和IO接口，其如果能滿足性能要求且可用來處理圖像，則可以簡(jiǎn)化硬件和降低成本。此外，DSP芯片只能被限制于某一個(gè)專門的應(yīng)用，而單片機(jī)由于其ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化且兼容性強(qiáng)，適于各種應(yīng)用的開發(fā)，便于汽車開放系統(tǒng)架構(gòu)（AUTOSAR）的集成（圖2）。

圖1　基于DSP芯片開發(fā)的ADAS硬件架構(gòu)

圖2　基于多核心單片機(jī)開發(fā)的ADAS硬件架構(gòu)

Sung Hoon Kim et al.SAE 2015-01-0023.

編譯：汪濤