3 차년도 주요내용은 아래와 같음.
1. 과목별 오픈소스SW 심화교육 시행 및 Git 기반 학습관리시스템 전면 도입
2. 학부-대학원 연계 심화 R&D 프로그램 확대
3. 졸업생 최소능력보장 프로그램 확대
4. 전교생 대상 계열별 맞춤형 SW 심화교육 시행
5. SW 심화교육을 위한 OCW 개발 및 확대 적용
6. SW융합전공 과정 확대 개설
7. 해외 인턴쉽?현장교육?공동프로젝트 확대, 해외 취업?창업교육 강화
8. 청소년 대상 SW 기초교육 확대
ADAS(Advanced Driver Assistance System)를 위한 영상처리 SoC 설계 및 검증 플랫폼 개발
본 과제는 차량의 4대 광각 카메라로 AVM 영상을 만들고, 이를 이용해 LDWS를 60 frame/sec로 실시간 구현하는 ADAS 하드웨어·알고리즘 개발임.
연구 목표는 AVM 영상의 실시간 처리를 위한 하드웨어 가속기 설계와 auto-calibration, 차선 검출 기반 LDWS 구현임. 핵심 내용은 4카메라 파노라마 생성, 왜곡 보정·역 원근 변환·alpha-blending 합성, 충격에도 카메라 틀어짐을 복원하는 auto-calibration 적용, LDWS에서 Gray변환·Edge detection & Thresholding·세선화·clustering·영역 분할·허프변환으로 차선을 찾고 H/W 가속으로 실시간 처리 수행임. 기대 효과는 교통사고 절감, 외부충격에 강한 카메라 활용, SoC 및 IP 사업화와 특허 기반 확장성 확보임.
● 영상처리 IP 개발
- 화질 보정(Digital Image Stabilization) 알고리즘의 S/W IP 개발
- 영상 크기 변환(Image Scaler) 알고리즘의 S/W IP 향상
-> 기존 영상 변환 알고리즘의 2의 배수 스케일러가 아닌 HD, FULL-HD등의 해상도에
맞는 향상된 비디오 스케일러 알고리즘 IP 개발
● CAN Controller 개발 및 I/F 검증
● AUTOSAR 플랫폼 환경 구축
● FlexRay 인터페이스 블록 IC 개발 및 플렛폼 검증
- FlexRay 인터페이스(트랜시버)의 동작원리, 통신 프로토콜 분석, 핵심블록 아날로그 IC 설계
- 상용 FlexRay 인터페이스를 이용한 FlexRay 통신 플랫폼 개발
● ADAS용 하드웨어 가속기 설계
- 소프트웨어로 실시간 처리가 가능한 부분과 불가능한 부분 분할
- 하드웨어 가속기 구조 설계
- AVM 알고리즘 하드웨어 가속기 설계
- 기계학습 알고리즘 하드웨어 가속기 설계
● 차선 이탈방지 시스템용 알고리즘에 근거한 하드웨어 IP설계
차량의 차선이탈 방지를 위한 알고리즘에서 부하가 많이 걸리는 연산을 위한 하드 웨어 IP를 개 발한다. 개발 목표는 다음과 같다.
- 연산 부하 분석을 통한 소프트웨어/하드웨어 분할
- 하드웨어 가속기 구조 설계
- 개발 알고리즘 개선 및 차선 이탈 경고 알고리즘 추가 (LDW)
● 고속 읽기/쓰기를 지원하는 Toggle NAND Flash 제어기 개발
● RAID 방식의 Multi-channel/Multi-way NAND Flash 저장장치 설계
● 비디오 코덱 ASIP Co-processor 개발
● SIMT Architecture 기반 Multi Core / Multi Thread Stream Processor 설계
- 1차년도에서 개발한 Stream Processor의 병렬성을 향상시키기 위해 Multi Core / Multi Thread 구조로 확장(8Warp / 8Thread) 설계
- Multi Core / Multi Thread 흐름을 제어하기 위한 Arbitration Unit 설계
- Instruction Cache 설계
- Stream Processor의 Control Path와 Data Path 분리
- 50MHz freq.
● SIMT Architecture 기반 Multi Core / Multi Thread Stream Processor OpenCL 컴파일러 개발
- Multi Core / Multi Thread Stream Processor의 병렬성을 활용하기 위해 OpenCL로 구현한 어플리케이션 지원
- C++ 기반의 Open Source 컴파일러 인프라스트럭쳐인 LLVM을 활용한 OpenCL 컴파일러 개발
● SIMT Architecture 기반 Multi Core / Multi Thread Stream Processor IP 검증 플랫폼 구축
- Virtex-7 FPGA가 탑재된 Test-board를 사용하여 검증 환경 구축
- AXI Bus Interface를 사용하여 각 IP를 연동하며 PCI express를 통해 Demo PC의 CPU를 Host CPU로 연동하여 Multi Core / Multi Thread Stream Processor를 제어
- Host CPU의 제어를 통해 외부메모리인 DDR3 SDRAM에 저장된 명령어 데이터를 Stream Processor가 로드하여 처리하는 구조로 동작을 검증
- 50MHz 동작주파수에서 명령어 단위 동작 검증
● FlexRay Controller 개발
● FlexRay I/F 검증
● ADTF를 이용한 가상 테스트/진단 및 검증
- ADTF를 이용하여 CAN/FlexRay IP의 정상 작동여부를 가상 테스트
- 가상테스트가 끝난 IP를 보드에 탑재하여 최종 검증
센서 통합 인터페이스 IP 개발과 SoC 기본 플랫폼과 통합하는 센서 허브를 구축함.
- 표준 센서 포맷을 이용한 센서 인터페이스 IP 회로 개발
- FlexRay 인터페이스 IP 개발 및 센서 허브 구축
● 전방 충돌 경고 시스템(FCWS) 알고리즘 개발 및 분석
- 전방 카메라 영상 혹은 센서 정보를 이용하여 알고리즘 개발
- 전방에 차량 혹은 장애물이 있을 시 일정거리 이하가 되면 경보
● 주차 가이드 시스템(PGS) 알고리즘 개발 및 분석
- 후방 카메라 혹은 AVM을 이용하여 후진 시 혹은 주차 시 운전자 보조
- 정 후방의 라인과 핸들 조향 각에 따른 라인을 다르게 하여 차량의 예상 궤적을 나타냄
● 차선이탈 방지 시스템용 알고리즘 성능 개선 및 구현
차량의 차선이탈이 감지되면 경고신호와 함께 이를 복원하도록 조향장치에 신호를보내는 알고리즘을 개발하고 구현한다. 개발 목표는 다음과 같다.
- 차선 이탈 경고 알고리즘의 HW/SW 구현
- 차량용 프로세서를 이용한 실시간 동작 구현
- 차선이탈 방지 알고리즘 추가 (LKAS)
- 하드웨어 가속기 성능 개선
● 고효율 비디오 코덱 SW 최적화 및 성능검증
● SW-SoC 검증 플랫폼 보드 개발 및 검증
● HW/SW 시스템 통합 및 최적화
● Multi-banked Data cache 설계
- Shared Memory 설계
● GPU로서 그래픽스 처리를 위해 요구되는 동작을 처리하기 위한 그래픽스 명령어 셋을 개발하여 기존의 프로그래머블 명령어 셋에 추가.
● Cache memory 설계를 통해 AXI Bus Interface의 Burst Mode 지원을 활용하여 메모리 접근 명령에 대한 효율성 향상