安全性是轿车顾客最关怀的问题了。图1给出了Visteon进行的一项研究结果，图中显现出客户对轿车的要求，而车辆安全性坐落中心。关于轿车安全性的重视不仅仅是为了司机和乘客，还有路途上的其他人。安全设备现已从物理范畴转向电子范畴，从轮胎和刹车技能的前进，到侧撞保护和安全气囊，直到今日的辅佐驾驭体系。最新的轿车选用了很多的电子技能和传感器，不断监测和评价周围的环境、为司机显现相关信息，并且在某些状况下，乃至接收车辆的操控。在进步轿车安全性、舒适性和驾驭功率方面，这些电子体系起着重要的效果。
—辅佐驾驭体系可供给底子的安全功用，如添加红外（IR）相机来进步调查才干。更为先进的规划还可运用规模广泛的传感器来提示潜在的风险状况，然后使车辆可意识到周围的交通状况、车道和行进方向以及或许的磕碰方针。终究的方针是车辆能够主动对这种信息做出反响，为司机供给信息以及特别状况下的车辆操控才干，然后可确保乘客的安全。例如，有些最新的货车中装置了视频摄像机来监督前面的路途状况。假如车辆在没有运用指示灯的状况下改动行进途径，比方或许是由于司机太疲惫了，那么体系就会经过车内的扬声器给出声响告警。
—经过消除繁琐的驾驭动作，辅佐驾驭还可供给更高的舒适水平。例如，传统的巡航操控答应司机设定一个固定的行进速度，一起在需求时可手动操控。而现在的轿车则供给主动巡航操控（ACC）功用，能够主动操控油门和刹车来习惯前面车辆的速度，然后与其坚持安全间隔。假如前面的车辆加快开走或改动行进途径，ACC会主动回来传统巡航操控的预设速度。
—辅佐驾驭体系还有期望运用所谓的“电子牵引设备”来进步交通功率。例如，车队的领头货车由司机手动驾驭，但后随的货车则主动驾驭。除了减轻司机的许多担负以外，货车间的间隔也可大大缩短，由于电子响应速度更为敏捷。这样不仅可节省完好的路途面积空间，并且由于前面车辆的后向气流的影响，还要节省燃料。
—另一种新式的安全技能称为“被动式乘员辨认体系”。美国政府要求从2006年开端的一切新款轿车都有必要能够依据乘员的体型来翻开气囊。此类体系使得保护气囊能够“智能”翻开或缩短。这种根据乘员体重的体系将可协助轿车制造商满意最近发布的《美国联邦车辆规范安全法规》FMVSS-208的要求。该法规要求气囊有必要能够针对不同乘员的体重更为有效地翻开。从2004年开端，每家轿车制造商在美国出售的车辆中有35%有必要配备先进的气囊体系，这一数字到2006年将进步到挨近100%。较为简略的体系选用装置在乘员座垫下的体重传感器技能来完结。高档乘员辨认算法和快速信号处理使轿车气囊操控器可依据不同的状况来翻开或缩短乘员气囊，然后可大大进步乘员安全性并下降修补本钱。更为高档的体系则选用装置在车内的相机来检测和辨认乘员，一起在算法上考虑到乘员调试及离气囊的间隔来判别事端产生时气囊翻开的时刻、速度和程度。
Xilinx FPGA在辅佐驾驭体系中的运用
—图2给出了赛灵思现场可编程门阵列（FPGA）运用于ACC辅佐驾驭体系的一个概念性框图。
—体系划分为超高速输入处理和相对低速的传感器输入和输出操控信息，每个部分都在相应处理器（例如，一个Xilinx MicroBlaze 32嵌入式软内核处理器或许Virtex-II Pro FPGA中嵌入的IBM PowerPC）的操控之下。高速部分专用于对装置在车辆前面的视频摄像信息进行实时处理。由于运用（防磕碰、紧迫处理和告警）自身的特色，实时处理肯定是十分要害的。一般需求两个或更多相机来取得立体图画，这样就能够在FPGA上钩算出图画的深度（直接与前面物体的实践间隔相关）。结合雷达和激光丈量，以及来自陀螺仪和车轮传感器的运动检测信息，能够适当准确地核算出车辆周围的状况和行进路线。运用彻底灵敏的FPGA来替代制品视频组件，设备制造商可容易地开宣布差异于竞赛厂商体系功用的、共同的、优化的边际检测、图画深度和增强算法。实时捕捉并处理这些信息需求运用核算密布的数字信号处理（DSP）算法。但是，软件处理无法满意功用要求；虽然传统DSP处理器也是一种挑选，但一般需求多片器材才干完结如此高速的使命。乃至ASSP视频处理器也无法与Xilinx FPGA（也称为XtremeDSP处理）的极高速DSP功用比较。在视频处理完今后，决策树机制能够划分为针对紧迫算法（如紧迫的防磕碰进程）的硬件部分，以及用于行进途径偏差等的声响告警的处理器软件部分。将速度要害的处理进程划分到FPGA硬件中还能够对实时速度进行测验，而这关于软件是不或许的。
XtremeDSP 实时图画处理
—那么为什么Xilinx FPGA能够供给比传统DSP更快的视频处理功用呢？最底子的原因是由于FPGA结构能够完结数据的并行处理。来自Xilinx的最新Virtex-Pro系列器材还集成有嵌入式高功用乘法器模块阵列，能够进一步进步图画处理的才干。与此比较照，DSP处理器次序履行指令和数据，并且以串行方法处理他们。因而FPGA可装备为能够并行履行多个操作（在单个时钟周期内）的乘法累加（MAC）单元阵列，而不是像传统的DSP中那样需求多个时钟周期才干在一个或少数MAC单元中履行结束。
—Xilinx FPGA还具有可运用准确的MAC阵列来满意核算要求的额定长处。这些特性关于完结图画核算十分抱负。这样就可对图画中的多个像素簇（如离散余弦改换（DCT）的宏块）进行并行核算，而不用依序扫描整个图画。FPGA功用的进步还带来更多额定优点，例如，缓冲像素值所需求的存储器数量可更小，由于现在可实时处理。
—除了实时功用以外，Xilinx FPGA的可重编程才干还供给了优异的体系灵敏性，支撑算法晋级（即便在布置今后）。这一点十分重要，由于现在的辅佐驾驭体系依然处于前期研制阶段。跟着边缘和方针检测算法的不断改进，可在数分钟中内完结硬件晋级，并且不需求从头规划电路板。
运用可编程外设桥接轿车网络
—跟着轿车中演化出真实小型网络，设备制造商有必要确定在很多的网络协议中哪种规范将是最成功的，或许哪些规范能够为自己带来最大的优点。不同的网络技能被用来满意轿车中的不同需求，从驾驭舱内的多媒体规模（面向多媒体的体系传输，MOST）直到轿车操控网络（如FlexRay）。图2中挑选了一种预验证的操控区域网络（CAN）接口内核作为比如。
—可运用于车内的一种此类新式网络协议便是蓝牙。蓝牙无线技能是一种用于移动设备和WAN/LAN接入点的低本钱、低功耗的短间隔射频技能。这种源于核算和电信职业的规范描绘了手机、核算机和PDA等设备之间怎么运用一种短间隔无线连接完结便利的互连。
—例如，驾驭员能够运用蓝牙无绳耳机与口袋中的手机通讯。因而可防止司机分神并进步了安全性。轿车工业成立了一个特别爱好组（SIG）来界说蓝牙轿车规范。该特别爱好组的成员包含轿车多媒体接口协作安排(AMIC)、宝马、戴姆勒-克莱斯勒、福特、通用轿车、丰田轿车以及大众轿车有限公司等。蓝牙在轿车中运用的一个比如Johnson Controls公司的免提手机体系“BlueConnect”，该体系答应司机在双手扶住方向盘的状况下经过支撑蓝牙功用的手机坚持联系。
—但是，蓝牙器材的长时刻支撑还存在问题，一起车内环境噪声关于蓝牙设备作业的影响也需求仔细考虑。轿车和其他车辆的寿数要比消费类产品或手机长得多，因而芯片制造商有必要处理由此而带来的支撑和服务生命期不匹配的问题。但是，最近在底特律举行的Convergence 2002展会上，克莱斯勒集团展出了运用了蓝牙技能的轿车。
—与选用ASSP比较，选用FPGA的最大优点之一是答应工程师规划出准确匹配体系要求的接口和外设。在开发的前期阶段企图连接到不同的轿车网络时，这一点特别有用。当企图快速将产品推向市场时，芯片组或ASIC从头规划即本钱贵重又消耗时刻。在规范完结的前期，假如网络协议规范有所改变，为了支撑最新的版别，在运用FPGA的规划时只需求简略地修正软件，然后再从头下载FPGA硬件装备就能够了。乃至还要以运用Xilinx IRL（因特网可重装备逻辑）经过广域网来完结这一点，因而不需求本钱昂扬的派工费用或额定的人力就能够经过长途保护完结硬件修正。
针对轿车运用的Xilinx IQ处理方案
—为满意轿车电子设备规划人员的需求，赛灵思（Xilinx）公司推出了一系列支撑扩展工业温度规模的新器材。称为“IQ”规模的这些新器材包含Xilinx现在契合扩展温度级（Q）要求的现有工业级（I）FPGA和CPLD（表1）。契合新的IQ温度规模要求的第一批器材是密度规模从5K门至3K门的Spartan-XL 3.3V FPGA，以及36和72宏单元的XC9500XL 3.3V CPLD。在未来的几个月时刻里，IQ温度规模器材将会扩展包含密度高达30万门的FPGA器材，以及密度高达512个宏单元的CPLD器材，如表2所示。
定论
—辅佐驾驭体系的开发和运用需求高功用图画处理，一起又不期望献身在方针检测和轿车网络技能研制的前期阶段所需求的灵敏性。选用Xilinx FPGA作为此类体系的中心为业界供给了最佳的DSP功用和无与伦比的网络连接规范支撑才干，一起为体系规划师供给了一个彻底灵敏的规划渠道。经过可实时作业的此类体系，为驾驭人员供给紧迫驾驭告警或辅佐车辆操控功用就成为或许，然后可大大进步车辆驾驭和乘座的安全性。
