最適構成理論に基づく高安全知能自動車用VLSIプロセッサチップファミリの開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12555119
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 亀山 充隆 東北大学, 情報科学研究科, 教授 (70124568)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 張山 昌論 東北大学, 大学院・情報科学研究科, 助手 (10292260)
• Keywords: リアルワールド応用知能集積システム / ハイレベルシンセシス / スケジューリング / アロケーション / 低消費電力VLSI1プロセッサ / ロジックインメモリーアーキテクチャ構造 / 高安全知能自動車

Research Abstract

高安全知能自動車の構成に必要な,種々の処理モジュールのアルゴリズムやそのVISL化のための最適アーキテクチャを検討した.
1.高安全知能自動車用VISLプロセッサチップファミリの形成
前年度までに考案したステレオビジョンVLSIプロセッサ,オプティカルフロー処理VISLプロセッサ,軌道計画VLSIプロセッサなどの計算量減少を目的とした,ハードウエアアルゴリズムレベルの改善を行った.
2.VISLプロセッサの構成理論の確立
VISLプロセッサの以下のようなハイレベルシンセシス問題に対し,高安全知能自動車用VLSIプロセッサの具体例を通して、以下の考察を継続して行い,実用的な段階により近づけることができた.
・「チップ面積制約下での,チップ面積の最小化」
・「演算遅れ時間制約下での,チップ面積最小化」
・「チップ面積と処理時間制約下での消費エネルギーの最小化」
3.システムインテグレーションと知能アルゴリズム
リアルワールドの環境情報をセンシングし,将来起こるであろう環境の変化を予測することが必要である.これは,リアルワールドに働きかける機械的動作速度が環境の変化速度と比較してかなり遅いため,予測により機械的な先行動作をする必要があるためである.計測値にも予測値にも誤差が含まれるため,このことを十分考慮したシステムインテグレーションが重要であり,一定サンプル周期毎に同一処理を繰返すリアルワールド信号処理をモデル構築し,サンプル周期の満たすべき要件を考察した.

Research Products

• [Publications] Masanori Hariyama, Seunghwam Lee, Michitaka Kametyama: "Highly-Parallel Stereo Vision VLSI Processor Based on an Optimal Parallel Memory Access Scheme"IEICE Trans. Electron. Vol.E84-C,No.3. 382-389 (2001)
• [Publications] 張山 昌論, 山口 文武, 亀山 充隆: "読み出し専用連想メモリを用いた超高速軌道計画VLSIプロセッサの試作"計測自動制御学会論文集. 37,3. 235-241 (2001)
• [Publications] Masanori Hariyama, Michitaka Kameyama: "Stereo Vision VLSI Processor Based on Pixel-Serial and Window-Parallel Architecture"Journal of Robotics and Mechatronics. Vol.12,No.5. 521-526 (2000)
• [Publications] Masanori Hariyama, Michitaka Kameyama: "Path Planning Based on Distance Transformation and Its VLSI Implementation"Journal of Robotics and Mechatronics. Vol.12No.5. 527-533 (2000)
• [Publications] 張山 昌論, 亀山 充隆: "障害物の階層的表現に基づく高安全自動車用衝突チェックVLSIプロセッサの設計"電気学会論文誌. VOL.121-C,No.6. 1016-1025 (2001)
• [Publications] 張山 昌論, 工藤 隆男, 亀山 充隆: "最適アロケーションに基づく道路抽出VLSIプロセッサとその高安全知能自動車への応用"電子情報通信学会論文誌. VOL.J84-D,No.6. 531-539 (2001)
• [Publications] 亀山 充隆, 張山 昌論: "リアルワールド応用知能集積システムの展望"計測と制御. Vol.40, No.12. 841-847 (2001)
• [Publications] Masanori Hariyama, Toshiki Takeuchi, Michitaka kameyama: "VLSI Processor for Reliable Stereo Matching Based on Adaptive Window-Size Selection"Proc. International Conference on Robotics and Automation. 1168-1173 (2001)
• [Publications] 大澤 尚学, 張山 昌論, 亀山 充隆: "高性能フィールドプログラマブルVLSIプロセッサのアーキテクチャ"信学技報. ICD2001-55. 23-30 (2001)
• [Publications] 青山 哲也, 張山 昌論, 亀山 充隆: "複数電源電圧を用いた低消費電力VLSIプロセッサのハイレベルシンセシス"計測自動制御学会東北支部研究集会. 199-12. (2001)
• [Publications] 大澤 尚学, 張山 昌論, 亀山 充隆: "データフローグラフの直接マッピングに基づくフィールドプログラマブルVLSI"電子情報通信学会総合全国大会. C-12-21. (2001)
• [Publications] 竹内 俊樹, 張山 昌論, 亀山 充隆: "高性能ステレオビジョンVLSIプロセッサの試作"日本機会学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集. 2P1-N3. (2001)
• [Publications] 渡辺 郷史, 張山 昌論, 亀山 充隆: "高信頼オプティカルフロー抽出アルゴリズムとそのVLSI化"計測自動制御学会学術講演会. 310A-3. (2001)
• [Publications] 竹内 俊樹, 張山 昌論, 亀山 充隆: "最適スケジューリングに基づくステレオビジョンVLSIプロセッサのアーキテクチャ"計測自動制御学会学術講演会. 310A-2. (2001)
• [Publications] 青山 哲也, 張山 昌論, 亀山 充隆: "複数電源電圧を用いた低消費電力化のためのハイレベルシンセシス"電気関係学会東北支部連合大会. 1H2. 255 (2001)
• [Publications] 佐々木 明夫, 張山 昌論, 亀山 充隆: "捕球ロボット制御システムの構成"電気関係学会東北支部連合大会. 2G1. 228 (2001)
• [Publications] 張山 昌論, 竹内 俊樹, 亀山 充隆: "最適スケジューリングに基づくステレオビジョンVLSIプロセッサ"日本ロボット学会学術講演会. 1F24. (2001)
• [Publications] 大澤 尚学, 張山 昌論, 亀山 充隆: "リアルワールド応用フィールドプログラマブルVLSIプロセッサ"日本ロボット学会学術講演会. 1F25. (2001)
• [Publications] 張山 昌論, 青山 哲也, 亀山 充隆: "面積・時間制約下での消費エネルギー最小化のためのハイレベルシンセシス"電子情報通信学会秋季全国大会. C-12-7. (2001)