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面向智能汽车ADAS和车载信息娱乐系统等移动相关平台的桥接解决方案

时间:07-23 来源:莱迪思 点击:

,可实现MIPI D-PHY和其他摄像头或显示屏接口标准之间的桥接和聚合。这样设计工程师就可以使用带有OpenLDI、CMOS、LVDS等传统接口以及现代MIPI CSI-2或DSI接口的摄像头或显示屏。

DisplayPort是另一个在汽车行业越来越受欢迎的开放标准。由于自带嵌入式时钟,所需的通道数量减少,它的电磁干扰(EMI)也更低。它使用微包协议,可轻松扩展以支持更高的分辨率和更长的距离。使用ECP5提供的专用SERDES通道,DisplayPort(DP)或嵌入式DisplayPort(eDP)能够用于实现仪表系统、仪表板/导航显示屏、后座娱乐系统等应用。

结合莱迪思汽车级MHL/HDMI ASSP解决方案,可轻松实现到智能手机和平板电脑等现代智能设备的连接应用。

适用于在智能设备与汽车之间实现互连的莱迪思MHL/ HDMI ASSP

车内的数据传输

当汽车中有很多传感器需要管理时,点到点布线的复杂程度和成本就会大大提升。将多个传感器连接到位于汽车后部的ECP5,可以使用单根电缆将数据快速高效地发送到汽车前部,从而降低重量和成本,并简化维修工作。

ECP5的3.2Gbps SERDES为许多网络和传输应用提供强有力的支持。该器件可用于驱动车载网络,如BroadR-Reach或以太网,用于连接PHY芯片或收集用于车内的传感器数据。ECP5还支持仿真CSI-2接口,可用于连接多个摄像头或雷达设备。

使用ECP5实现车内传感器聚合以及网络连接

视频预处理

ECP5也可用于预处理视频。随着汽车行业开始采用移动处理器,设计工程师不得不面对各种新的接口。举个例子,虽然手机处理器通常具有连接显示屏的单个DSI输出,但汽车市场上的主流显示屏都使用LVDS。FPGA可以实现不同分辨率的视频信号的预处理和不同接口之间的桥接。ECP5可用于构建应用处理器DSI或FPD-Link输出与大多数汽车显示屏LVDS输入之间的视频桥接解决方案。此外,ECP5还可用于车载信息娱乐应用,将一路视频输出分割为两路用于后座显示屏的输出,或按照特定视频分辨率要求对单个视频输出进行裁剪和格式化。

带有雷达/激光雷达的高级驾驶辅助系统

雷达和激光雷达不仅适用于自动驾驶汽车,还可以作为驾驶辅助工具。具体来说就是用于检测危险目标和条件,让汽车通知驾驶员或者在必要时自动采取措施以保护乘客的安全。虽然这些系统仍在发展之中,但可以预见未来的汽车将不仅限于对摄像头接收到的图像进行图像信号处理,还将采用基于雷达的接近传感器和基于激光雷达的地形传感器。雷达和激光雷达系统充分利用了高速MIPI接口,并使用CSI-2输出数据。将上述情况与处理器的资源综合考虑之后,设计工程师将再一次面临MIPI CSI-2接口数量有限或接口类型不同的挑战。汽车级CrossLink器件可用于聚合来自多个传感器的数据,或者简单地用作桥接解决方案,将CSI-2数据转换为应用处理器接口能够接受的格式。

举个例子,许多现代的77 GHz雷达使用CSI-2与ADAS MCU进行互连。使用下方图示的拓扑结构,ADAS系统可以通过多个CrossLink桥连接到多个雷达设备来收集汽车周围所有方向上的数据,并将数据通过并行接口发送至应用处理器。

ADAS系统中CrossLink用于雷达的桥接应用

ADAS还需要昂贵的图像信号处理(ISP)资源来识别对象或专注于特定对象而不是普通图像。随着用于决策的机器学习算法不断发展,汽车的自动化程度也越来越高,FPGA可为设计工程师提供所需的灵活性。当决策权归于计算机时,它必须决定如何处理道路状况、道路上的对象,并在在任何情况下都要保证驾驶员的安全。

莱迪思ECP5拥有来自Helion Vision,GmbH的全套HDR ISP,可用于提高拍摄的图像质量。基于较高质量的图像,使用微处理器软核即可轻松实现目标识别功能。

车载信息娱乐系统(AIS)多屏视频显示

如果汽车制造商想要实现一套AIS系统为整辆汽车提供信息和娱乐服务,这就需要支持多个屏幕输出、一个后屏摄像头输入以及支持移动设备的视频和数据输入。

移动处理器通常只能驱动一个DSI显示屏。而汽车领域使用各类具有LVDS、DSI或DisplayPort等接口的显示屏。对于像LVDS这样的传统显示接口,ECP5可以将DSI转换为LVDS,并确保输出分辨率与显示屏兼容。ECP5还支持DisplayPort(DP)和Embedded DisplayPort(eDP)接口的显示屏。对于不支持DSI的处理器,CrossLink可以通过桥接来驱动DSI显示屏。设计工程师还可以使用MachXO器件支持多个显示屏,并且使用HDMI汽车ASSP从移动设备输入视频。

客户应用实例研究

莱迪思的客户使用ECP5 FPGA实现了类似的解决方案。客户的产品提供鸟瞰全景视野

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