实现下一代车载信息娱乐系统

2023-08-30 来源：EEWORLD

Posted 07/20/2023 by Mark Hoopes, Director of Automotive & Industrial Segment Marketing

“汽车行业正在迅速发展，在新技术的加持下，尤其是区域架构的出现、ADAS传感器的优化以及在车辆中越来越多地使用高质量显示器，汽车也比以往任何时候都更加智能。制造商所急需能够帮助他们创新，同时可以在未来灵活更新的解决方案。”

——TECHnalysis Research总裁兼首席分析师Bob O’Donnell

市场对功能先进的电动和混合动力汽车的需求依然强劲，预计短时间内不会放缓。根据麦肯锡公司的数据，到2030年，全球汽车软件和电子市场预计将达到4620亿美元，信息娱乐、互连、安全和连接服务应用与整体软件市场同步增长，将成为同期第二大软件市场。

正如这些报告所述，信息娱乐系统正成为客户在购买新车时考虑的最重要的功能之一。而且，根据车辆的不同，这些系统可以呈现出多种形式，从单个触摸屏显示器到用于中央娱乐中心、仪表盘、平视显示器和后座显示器的多个高分辨率显示器，以及曲面、后视镜显示器、3D、增强现实等更多选项。

这些系统需要处理的信息复杂度越来越高，信息量也越来越大，需要可扩展且灵活的硬件和软件解决方案。先进的电子元件需要高速接口来支持多个显示器的连接和同步，而低功耗、低延迟数据处理也变得至关重要。未能满足这些要求会大大影响驾驶员和乘客的安全以及用户体验。

传感器、显示器、摄像头需要桥接能力

随着信息娱乐和ADAS（高级驾驶辅助系统）系统的发展，显示器和摄像头的分辨率也在提高。同时连接和处理多个高分辨率显示器、传感器和摄像头极具挑战，许多现代汽车正在利用“区域架构”来实现这一点。区域架构提供了更好的可扩展性，支持更简单的软件开发，具有更优化的功能和可靠性，该架构中传感器、计算和互连元件组合到不同的“计算区域”中，然后这些区域的计算结果被发送到主SoC。

随着显示器、摄像头和其他视觉传感器数量的增加，以及设计用于管理更高数据速率的新接口超过了中央SoC的I/O功能，高效的桥接对于组合、多路复用或分离信号至关重要。FPGA就是非常合适的选择，因为它本身具有灵活性、可执行各种功能、而且尺寸较小。一辆车中用到多个FPGA，且每个FPGA都可以支持不同应用的例子十分常见。

莱迪思拥有一系列面向各种车载应用的汽车级解决方案，包括用于传感器桥接和处理的ADAS；低功耗、灵活的区域桥接；以及驾驶员、驾驶室和车辆监控等。

利用莱迪思Drive加速汽车应用开发

我们最近推出的莱迪思Drive解决方案集合可帮助汽车制造商加速开发先进、灵活的汽车系统设计和应用，从而提供下一代车载体验。

莱迪思Drive的首发版本专注于实现先进的显示桥接和处理功能，以满足不断变化的信息娱乐系统需求，包括：

• 先进的显示屏互连和处理

• 支持多分辨率缩放，支持高达 4K 的显示尺寸

• 支持高达 HBR 3 的显示端口，每通道 8.1 Gbps

• 通过可扩展的全阵列局部调光解决方案提供图像/视频增强

• 多个显示屏互连

• 可桥接多个显示器，提供比同类竞品器件快1.5倍的DisplayPort接口

• 高效的数据处理

• 能够处理或协同处理数据以减轻CPU的负载，功耗比同类竞品低75%

借助莱迪思Drive解决方案集合，汽车制造商设计的信息娱乐系统可拥有多个高分辨率、可跨车型系列进行扩展的显示器，并以更快的接口速度和更低的功耗来分担CPU的处理任务，从而实现无缝处理和连接。FPGA自身的灵活性可以快速调整设计以满足各种不同的型号要求，更轻松地应对供应链波动，并确保今后可以通过软件进行现场更新。

局部调光需要灵活性和可扩展性

莱迪思Drive解决方案集合提供全面的针对特定应用的解决方案，结合参考平台和设计、演示、IP构建模块和FPGA设计工具，加快客户应用开发和上市时间。这包括了适用于汽车LCD面板的自适应全阵列局部调光解决方案。

全阵列局部调光技术在LCD 面板后面使用了一组LED，每个LED或LED区域能够单独调光，仅照亮显示器上所需的像素，从而动态适应显示器的图像内容。汽车应用中的局部调光是一个计算密集型功能，因为所需的算法相对复杂。除了考虑各个分区外，软件还必须持续监控照明条件，它会随着汽车的行驶而不断变化，如白天和黑暗、不同的天气条件、通过隧道等。

同样的局部调光技术可用于汽车的平视显示器（HUD），这些显示器通常用于将驾驶信息投射到挡风玻璃上，例如汽车的速度，导航指令或警告。HUD的局部调光不仅增强了可视性，还能提供更加无缝的体验。