改搭可編程FPGA SoC ADAS系統性故障銳減

表1

汽車使用的某些傳感器支持在每個圖幀輔助掃描線中，傳送某些配置緩存器數據。透過此功能，用戶可以檢查每一個圖幀的傳感器設置，不須要透過I2C接口來讀取緩存器，也不須要CPU進行運算，傳送圖幀數據時就能在FPGA中實現這種檢查。

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

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，接著進行后續測試。例如透過對輸出數據進行循環冗余校驗碼(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中一個模塊向另一個模塊傳輸數據時數據的變化。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，但探測不到暫時性故障，各種傳輸或者信息冗余技術則能夠探測到這類故障。

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

高階圖像處理階段包括目標探測和目標分類，從軟件術語的角度來說，這一個層級主要是句柄，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)、看門狗，在HPS中進行故障診斷。

符合ISO26262規范　ADAS確保行車安全

功能安全重要的另一面是確保減少系統性故障，這可透過使用可靠的開發過程和工具來實現。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程中不同的行為進行一致性測量，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，進行測量以減低故障發生的機率。

ADAS是確保越來越擁擠的道路更加安全的下一波創新，這些系統的性能需求給現有和未來的標準商用現貨(COTS)產品帶來挑戰，很多COTS產品在設計時并沒有體現功能安全，而可程序化FPGA在這方面有很大的優勢，實現專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發環境，與擅長功能安全的合作伙伴合作，都有利于系統的整體實現。