改搭可編程FPGA SoC ADAS系統性故障銳減

表1

汽車(chē)使用的某些傳感器支持在每個(gè)圖幀輔助掃描線(xiàn)中，傳送某些配置緩存器數據。透過(guò)此功能，用戶(hù)可以檢查每一個(gè)圖幀的傳感器設置，不須要透過(guò)I2C接口來(lái)讀取緩存器，也不須要CPU進(jìn)行運算，傳送圖幀數據時(shí)就能在FPGA中實(shí)現這種檢查。

透過(guò)底層圖像處理，一個(gè)像素的變化不太可能對實(shí)際應用的行為產(chǎn)生很大的影響，因此在大多數情況下，設計人員可以忽略這類(lèi)故障，但是仍應檢查會(huì )導致圖幀丟失或者整個(gè)圖幀被損壞的故障。

大部分影像傳感器含有傳送定義好的測試圖幀的功能，不須要傳送正常的影像數據，定義好輸入數據后，也就定義了圖像處理模塊的輸出數據，接著(zhù)進(jìn)行后續測試。例如透過(guò)對輸出數據進(jìn)行循環(huán)冗余校驗碼(CRC)，可找到系統中出現的任何永久故障，這種測試覆蓋整個(gè)數據傳輸鏈路中的永久故障。

此外，工程師還應該探測到FPGA中一個(gè)模塊向另一個(gè)模塊傳輸數據時(shí)數據的變化。前面段落提到的測試樣板或測試圖幀方法涵蓋大部分永久故障，但探測不到暫時(shí)性故障，各種傳輸或者信息冗余技術(shù)則能夠探測到這類(lèi)故障。

中間層圖像處理實(shí)現了邊緣或角落探測算法，還可以應用特征提取算法，因此，只查看影像中關(guān)注的特征，減少產(chǎn)生的數據，數據減少后，故障會(huì )導致后續處理步驟中丟失目標，因此，丟失特征的風(fēng)險就會(huì )增大。

高階圖像處理階段包括目標探測和目標分類(lèi)，從軟件術(shù)語(yǔ)的角度來(lái)說(shuō)，這一個(gè)層級主要是句柄，因此，非常適合在CPU上運行。HPS采用幾種硬件功能，例如錯誤碼修正(ECC)、內存管理單元(MMU)、看門(mén)狗，在HPS中進(jìn)行故障診斷。

符合ISO26262規范　ADAS確保行車(chē)安全

功能安全重要的另一面是確保減少系統性故障，這可透過(guò)使用可靠的開(kāi)發(fā)過(guò)程和工具來(lái)實(shí)現。ISO26262標準詳細規定功能安全的管理要求，例如，對安全生命周期和支持過(guò)程中不同的行為進(jìn)行一致性測量，像是配置和修改管理。如果使用工具有可能造成應用故障，就應該分析這些工具，進(jìn)行測量以減低故障發(fā)生的機率。

ADAS是確保越來(lái)越擁擠的道路更加安全的下一波創(chuàng )新，這些系統的性能需求給現有和未來(lái)的標準商用現貨(COTS)產(chǎn)品帶來(lái)挑戰，很多COTS產(chǎn)品在設計時(shí)并沒(méi)有體現功能安全，而可程序化FPGA在這方面有很大的優(yōu)勢，實(shí)現專(zhuān)用診斷能擴大系統的診斷涵蓋范圍。因此，使用具有功能安全的平臺和開(kāi)發(fā)環(huán)境，與擅長(cháng)功能安全的合作伙伴合作，都有利于系統的整體實(shí)現。