Rekonfigurierbares Rechensystem für Video-basierte Fahrerassistenzsysteme im Automobil

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Walter Stechele
• Subject Area: Computer Architecture, Embedded and Massively Parallel Systems
• Term: from 2005 to 2010
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5456751

In zukünftigen Automobilen werden video-basierte Fahrerassistenzsysteme die Sicherheit erhöhen und den Fahrer in kritischen Fahrsituationen unterstützen. Die Algorithmen zur Erkennung von Verkehrsteilnehmern und Hindernissen etc. sind nicht standardisiert und werden ständig weiterentwickelt. Um diese Algorithmen jedoch in Echtzeit auszuführen, werden flexible Hardwarebeschleuniger benötigt, die sich an wechselnde Fahrsituationen anpassen lassen. Das Ziel des Vorhabens AutoVision ist es, ein Architekturkonzept und eine HW/SW Schnittstelle für eine dynamisch rekonfigurierbare Rechnerarchitektur zur Beschleunigung der Videoverarbeitung in zukünftigen Automobilen zu entwickeln. Das Architekturkonzept verfolgt die konsequente Trennung von Bildpunkt- und Kontrolloperationen, wobei die Bildpunktoperationen durch Coprozessoren beschleunigt werden, die Kontrolloperationen jedoch programmierbar bleiben, um die Implementierung und Änderung von Algorithmen zu erleichtern. Die Hardware/Software- Schnittstelle soll eine Funktionsbibliothek für Teile der Algorithmen auf Softwareseite, sowie eine Bibliothek von Coprozessor Konfigurationen (so genannten Engines) auf Hardware Seite unterstützen. Anhand eines typischen Anwendungsszenarios sollen die Anforderungen bestimmt und die erarbeiteten Konzepte auf einem FPGA Prototyp verifiziert werden. Die wichtigsten Punkte in diesem Zusammenhang sind das Austauschen während der Laufzeit von kompletten Master Peripherals (Engines) am Processor Local Bus (PLB), die direkten Speicherzugriff unterstützen, die Echtzeitvideoverarbeitung, ohne dass bei der Rekonfiguration ein Frame verworfen werden muss und die Methoden um die Rekonfigurationszeit so weit zu senken.

• DFG Programme: Priority Programmes
• Subproject of: SPP 1148: Reconfigurable Computing Systems