Um framework para coprojeto de hardware e software de sistemas avançados de assistência ao motorista baseados em câmeras

• Main Author: Leandro Andrade Martinez
• Other Authors: Eduardo Marques
• Language: Portuguese
• Published: Universidade de São Paulo 2017
• Subjects: ADAS; Coprojeto; Hardware; Sistemas embarcados; Co-Design; Embedded systems
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-06122017-104613/

A demanda por novas tecnologias, melhoria de segurança e conforto para veículos urbanos cresceu consideravelmente nos últimos anos, motivando a indústria na criação de sistemas destinados ao apoio de motoristas (ADAS - Advanced Driver Assistance Systems). Este fato contribuiu para o desenvolvimento de diversos sistemas embarcados na área automobilística destacando-se, à prevenção de colisão a pedestres por veículos. Através do avanço em diversas pesquisas, começaram a circular pelas ruas veículos com sistemas anticolisão e com navegação autônoma. Contudo, para alcançar objetivos cada vez mais desafiadores, os projetistas precisam de ferramentas que permitam unir tecnologias e conhecimentos de áreas distintas de forma eficiente. Nesse contexto, há uma demanda para a construção de sistemas que aumentem o nível de abstração da modelagem de projetos para o processamento de imagens em sistemas embarcados e assim, possibilitando uma melhor exploração do espaço de projetos. A fim de contribuir para minimizar este problema, este trabalho de pesquisa demonstra o desenvolvimento de um framework para coprojeto de hardware e software específico para a construção de sistemas ADAS que utilizam visão computacional. O Framework visa facilitar o desenvolvimento dessas aplicações permitindo a exploração o espaço de projeto (DSE - Design Space Exploration), e assim contribuindo para um ganho de desempenho no desenvolvimento de sistemas embarcados quando comparados à construção totalmente de um modo manual. Uma das características deste projeto é a possibilidade da simulação da aplicação antes da síntese em um sistema reconfigurável. Os principais desafios deste sistema foram relacionados à construção do sistema de intercomunicação entre os diversos blocos de Propriedade Intelectual (IP) e os componentes de software, abstraindo do usuário final inúmeros detalhes de hardware, tais como gerenciamento de memória, interrupções, cache, tipos de dados (ponto flutuante, ponto fixo, inteiros) e etc, possibilitando um sistema mais amigável ao projetista. === The demand for new technologies, enhanced security and comfort for urban cars has grown considerably in recent years prompting the industry to create systems designed to support drivers (ADAS - Advanced Driver Assistance Systems). This fact contributed to the development of many embedded systems in the automotive area among them, the pedestrians collision avoidance. Through the advancement in various research, began circulating through the streets vehicles with anti-collision systems and autonomous navigation. However, to achieve ever more challenging goals, designers need tools to unite technology and expertise from different areas efficiently. In this context, there is a demand for building systems that increase the level of abstraction of models of image processing for use in embedded systems enabling better design space exploration. To help minimize this problem, this research demonstrates a develop a specific framework for hardware/software codesign to build ADAS systems using computer vision. The framework aims to facilitate the development of applications, allowing better explore the design space, and thus contribute to a performance gain in the development of embedded systems in relation to building entirely in hardware. One of the requirements of the project is the possibility of the simulation of an application before synthesis on a reconfigurable system. The main challenges of this system were related to the construction of the intercommunication system between the various Intellectual Property (IP) blocks and the software components, abstracting from the end user numerous hardware details, such as memory management, interruptions, cache, types (Floating point, fixed point, integers) and so on, enabling a more user-friendly system for the designer.