Cruscotti virtuali, sistemi di navigazione e assistenza alla guida (camera based) con un unico chip

 Fujitsu Semiconductor Europe presenta il nuovo SoC (System-on-Chip) grafico per applicazioni automotive di nuova generazione; il primo SoC al mondo dotato di interfaccia APIX^®2 integrata.

‘Emerald-P’, che verrà prodotto secondo la normativa AEC-Q100, è un potente dispositivo che unisce il core ARM^® Cortex™-A9, la shader GPU (Graphics Processor Unit) programmabile, il processore di immagini Fujitsu e l’interfaccia APIX^®2, la più recente tecnologia di Inova Semiconductor.

L’MB86R12 ‘Emerald-P’ ha quattro ingressi video che possono funzionare in parallelo e supportare varie applicazioni automotive basate su telecamera. La nuova tecnologia, recentemente sviluppata da Fujitsu,offre una visuale a 360° del veicolo con un punto di vista (riferimento) variabile, ottenuta tracciando i fotogrammi di quattro telecamere su una rete sviluppata in 3D. Un’applicazione basata su telecamere di questo tipo aumenta l’attenzione del conducente e la sicurezza di guida, fornendo assistenza nei punti ciechi e varie immagini dell’ambiente intorno all’auto.

I campioni dell’MB86R12, successore dell’altro membro della famiglia ‘Emerald’ (MB86R12 ‘Emerald-L’), saranno disponibili nel terzo trimestre del 2011, con prestazioni e una frequenza di clock superiori (530MHz vs 400MHz), un più ampio range di temperatura per il settore automotive e altre funzionalità, tra cui l’interfaccia APIX^®. Il processore è l’ARM Cortex A9 ad alte prestazioni e integra anche un motore ARM-Neon-SIMD.

L’MB86R12 ‘Emerald-P’ supporta fino a 1 Gbyte di SDRAM DDR2-800 e DDR3-1066 (x16 o x32) e memorie flash NAND, NOR e NAND gestite (mNAND). Il motore grafico 2D, che supporta operazioni di rotazione veloce, blending, scaling e copia, è progettato per il rendering di cover flow, testo e pointers. Contemporaneamente il core grafico 3D di Fujitsu supporta la programmazione degli shader (vertex e fragment) basate sulla specifica e linguaggio OpenGL ES 2.0. L’architettura configurabile del dispositivo garantisce un’ottimizzazione delle prestazioni dei motori grafici 3D e 2D, gestendoli automaticamente in parallelo.

L’MB86R12 ‘Emerald-P’ ha perciò tre controller indipendenti che sono in grado di gestire display con risoluzioni molto diverse tra loro. Pertanto un solo dispositivo ‘Emerald’ può offrire tutte le funzioni di visualizzazione di un moderno cruscotto.

Per supportare sistemi con più display, pannelli ad alta risoluzione e alte frequenze di refresh, occorrono velocità di trasferimento dati elevate: anche queste sono supportate dall’architettura interna di ‘Emerald’.

Un altro vantaggio è la disponibilità del concetto di multilayer, ogni controller ha a disposizione fino a 8 layers grafici. Questo consente un rendering grafico molto flessibile e con ordine di priorità dei dati presentati all’utente quando si passa da una scena operativa all’altra. Le principali periferiche automotive e i protocolli di comunicazione CAN, MediaLB (Media Local Bus) ed Ethernet sono integrati nella famiglia ‘Emerald’.

APIX è un link standard bidirezionale ad alta velocità per gestire come ingresso o uscita trasmissioni video e dati. La GPU supporta lo standard Open GL ES 2.0 e può gestire operazioni in 2D e 3D in parallelo. Il flusso dei dati video in ingresso può essere rielaborato con il processore di immagini interno, per il miglioramento della visibilità dei particolari nei fotogrammi controllando in modo intelligente il contrasto e la luminosità.

Tradizionalmente gli indicatori analogici nei cruscotti classici erano limitati a poche e predefinite informazioni (velocità, giri motore e poco altro), mentre i cruscotti ibridi moderni coesistono con strumenti a indicatori classici e uno o due display a colori di media grandezza. Al contrario, l’attuale tendenza automotive, prevede che la strumentazione moderna e i sistemi informativi per il conducente debbano dipendere completamente dai display digitali, che utilizzano la loro flessibilità illimitata per fornire qualsiasi tipo di informazione, alcune delle quali prima non erano disponibili per i conducenti e i passeggeri.

Questi sistemi diventano ancora più flessibili quando sono completamente virtuali e il CID (Central Information Display), che oggi viene usato principalmente per funzioni di navigazione e multimediali, è completamente integrato nel cruscotto.

Dal punto di vista del sistema, “vera flessibilità” in questo caso significa che lo stesso dispositivo può essere usato per diversi scopi, il che influisce molto sui fornitori di semiconduttori, che devono offrire serie di dispositivi ritagliati ‘su misura’ in termini di funzioni, prestazioni e interfacce.

Nell’auto del futuro il display virtuale sarà l’interfaccia primaria con il conducente e sostituirà strumenti tradizionali quali indicatori, manopole e pulsanti, mostrando perfino la visuale della strada! Nell’auto vengono portate applicazioni completamente nuove che migliorano non solo il comfort, ma anche la sicurezza, ad esempio sistemi di assistenza alla guida, visione notturna e HUD.

Dal punto di vista del software, CGI Studio è la piattaforma di sviluppo Fujitsu per interfacce grafiche ibride 2D e 3D (HMI/GUI), specializzata per cruscotti per auto e sistemi di infotainment. CGI Studio è compatibile con i dispositivi della famiglia ‘Emerald’ e, oltre ai motori 2D e 3D ‘Candera’, offre una toolchain completa per lo sviluppo di interfacce grafiche 2D/3D.

Un BSP (Board Support Package) software sarà disponibile per Linux, mentre i driver software per altri sistemi operativi embedded sono in fase di sviluppo.

APIX^® è n marchio registrato di Inova Semiconductors.

ARM^® e Cortex™ sono marchi registrati di ARM Corporation.

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A proposito di Fujitsu Semiconductor Europe

Fujitsu Semiconductor Europe è uno dei maggiori fornitori mondiali di prodotti basati su semiconduttori. L’azienda offre soluzioni avanzate di sistema per i mercati automotive, TV digitale, telefonia mobile, networking e per applicazioni industriali. Gli ingegneri che lavorano nei centri di progettazione dedicati ai microcontroller, ai controller grafici, ai prodotti mixed-signal, wireless, IC multimedia e ai prodotti ASIC operano a stretto contatto con i team di marketing e vendita dell’area EMEA di Fujitsu Semiconductor per aiutare i clienti a soddisfare le proprie esigenze di sviluppo sistemistico.

Questo approccio alle soluzioni è supportato da un ampio spettro di dispositivi avanzati a semiconduttore, di IP e di blocchi costruttivi.

Per maggiori informazioni, consultare il sito: http://emea.fujitsu.com/semiconductor