ビジョンチップコントローラの設計

概要

様々な応用分野でビジョンチップが幅広く普及するためには, ビジョンチップアーキテクチャが持つ高速リアルタイム性と汎用性を維持する、 さらには向上させる制御アーキテクチャを設計する必要がある。 そこで1msビジュアルフィードバックシステムの開発を基本とした、 ビジョンチップシステムの新たな制御アーキテクチャを提案し、 その思想の具現化に向けたコントローラの設計・試作を行った。

1msビジュアルフィードバックシステムにおける問題点を整理する(なお、 現状でも相当複雑なアルゴリズムでなければ、1ms以下のサイクルで動作する)と、 (1)上位コンピュータからのインストラクション送出速度の限界, (2)上位コンピュータと出力回路間のI/Oボトルネック, (3)ビジョンチップの上位コンピュータへの従属 というものがあった。 これらの問題点を解決し、高速リアルタイム性及び汎用性を維持・向上させるために、 新たなビジョンチップ制御アーキテクチャは, (A)プログラムメモリの設置, (B)システムとしての演算能力の独立性, (C)階層型制御, (D)分散モジュール化によるソフトウェア制御といった設計方針を採用した。

また実際にコントローラFPGAチップの設計・試作を行い、 Actel社のACT3セルライブラリを用いて約4000ゲートで実現された。 またこれまで試作されたビジョンチップの並列処理回路、 出力回路と同程度の速度である4分周した制御クロックの１サイクルに約100nsで動作可能なものである。

参考文献

1. 村田達也, 松内良介, 石井抱, 石川正俊：超並列・超高速ビジョンチップシステムの制御アーキテクチャ, 電子情報通信学会パターン認識・メディア理解研究会 (小樽,1997.11.20)／電子情報通信学会技術報告(to be appeared)
2. 村田達也, 松内良介, 石井抱, 石川正俊：超並列・超高速ビジョンチップの制御構造, 日本機械学会ロボット・メカトロニクス'９７講演会 (東京, 1997.6.8)／講演会論文集, pp.1089-1092