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車聯(lián)網(wǎng)、ADAS等技術(shù)的逐步推進(jìn)讓不少工程師驚呼，車載信息大爆炸時代即將到來。隨著車內(nèi)各類電子系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息量不斷攀升，為下一代汽車設(shè)計(jì)更智能的HMI系統(tǒng)的需求也更為迫切。下一代儀表顯示系統(tǒng)將擔(dān)負(fù)起連結(jié)駕駛員、車內(nèi)控制與車外環(huán)境的重任。汽車儀表顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案不斷演進(jìn)，更強(qiáng)儀表圖形能力、更多信息顯示內(nèi)容、更具個性化顯示，期待著更強(qiáng)大的車載SoC芯片及設(shè)計(jì)方案的出現(xiàn)。日前，富士通半導(dǎo)體推出其第三代車載圖形應(yīng)用SoC芯片Triton（MB86R20）系列，希望能滿足下一代汽車儀表顯示平臺的設(shè)計(jì)需求。 更強(qiáng)運(yùn)算與圖形能力 從GDC到SoC，富士通在汽車圖形顯示控制深耕多年，產(chǎn)品廣泛用于中控顯示、多媒體影音娛樂系統(tǒng)、導(dǎo)航、虛擬儀表等領(lǐng)域。富士通半導(dǎo)體（上海）有限公司市場部高級經(jīng)理周浩洋表示，“此次推出第三代SoC芯片具有增強(qiáng)的CPU和GPU處理能力，其性能完全能滿足驅(qū)動多屏、高分辨率(1920x720)、全液晶儀表以及360°3D全景顯示的需求。” Triton的CPU采用了2個ARM Cortex-A9，3D圖形引擎采用POWERVRTM SGX543（圖1），與第二代車載SoC芯片Emerald相比，其CPU、GPU的性能分別提高2倍和5倍。同時還從第二代的四路輸入配置升級到了全高清影像的6路輸入和3路輸出，可將來自攝像頭的高清影像和本地高清內(nèi)容輸出到多個高清顯示屏。其所支持的百萬像素影像可以更清晰的顯示出車身周圍情況，減少駕駛視野盲區(qū)。 除3D圖形引擎外，該系列還內(nèi)置了富士通自行開發(fā)的二維圖形引擎，可實(shí)現(xiàn)圖像的自適應(yīng)卷繞（Warping on-the-fly）等功能,該功能可用于Head-up顯示的彎曲校正，由于采取各部分獨(dú)立工作的模式，因此可獲得更高的性能表現(xiàn)。其二維圖形處理引擎、三維圖形處理引擎和視頻捕捉器可同時獨(dú)立工作，并根據(jù)不同的應(yīng)用和顯示內(nèi)容在8個不同的描繪層上進(jìn)行最佳的圖像處理。例如，儀表顯示屏上的指針和車身描繪在不同層分別進(jìn)行二維/三維處理，可實(shí)現(xiàn)超越規(guī)定性能指標(biāo)的高度繪圖功能（圖2）。目前，Triton已在全球同步上市。按車廠通常設(shè)計(jì)的時間跨度，基于Triton的儀表顯示產(chǎn)品有望在2016年面世。 圖1. Triton系列功能框圖。 圖2. Triton系列具有超高性能的繪圖功能。 基于Triton的多屏、全景方案 在提供Triton芯片的同時，富士通還提供兩個基于Triton的儀表顯示應(yīng)用方案： 360°全景百萬像素3D成像系統(tǒng)以及多屏(Integrated HMI)全液晶儀表系統(tǒng)。 有別于其它全景系統(tǒng)，基于Triton的360°全景百萬像素3D成像系統(tǒng)帶有識別功能，可用于通知駕駛員靠近車輛的物體，并在屏幕上予以警示（圖3）。據(jù)周浩洋介紹，“漸近物體算法是與富士通實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合開發(fā)的，可以在全景系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)ADAS。可協(xié)助全景顯示，無遺漏地向駕駛者傳遞汽車周圍的危險情況，減少了因車輛死角造成的事故發(fā)生概率，尤其是在人口稠密、路況復(fù)雜的大城市，這一功能對于安全駕駛的幫助非常巨大。另外，由于可以同時處理來自6個攝像頭的影像，因而可進(jìn)一步拓展適用場景的范圍以及提高三維影像表現(xiàn)的自由度。”該全景方案支持多通道6路全高清數(shù)字?jǐn)z像頭輸入接口，每路支持200萬像素，每秒30幀，并搭載世界領(lǐng)先的360°全景拼接算法。“基于該方案，廠商可以結(jié)合自己的需要開發(fā)不同的靠近預(yù)警功能，如語音提醒等，下一步我們也在考慮為該方案加上距離傳感器，來感知曲面點(diǎn)上接近物的距離，為夜視等弱視環(huán)境提供一個更加明確的距離警示。”周浩洋表示。 圖3. 帶識別功能的360°全景百萬像素3D成像系統(tǒng)。漸進(jìn)物體在紅框中顯示。 另一方案，多屏(Integrated HMI)全虛擬儀表系統(tǒng)，則適用于整合車內(nèi)多個顯示平臺，集中顯示汽車內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)。該多屏顯示系統(tǒng)依托Triton高性能運(yùn)算能力及獨(dú)立2D引擎(iris)和3D引擎(Imagination)，可支持3路顯示輸出，最大支持1920x720分辨率。“人、車與外界連結(jié)的信息量迅速增加，并且這些信息正變得越來越復(fù)雜，如電動汽車的電池、車輛故障診斷、攝像頭影像、警告、導(dǎo)航、智能手機(jī)連接和云連接等。以往，這些信息是通過中控顯示屏、儀表板顯示屏和抬頭顯示器等分別顯示和控制，屬于分散型控制。但為了實(shí)時和直觀地向駕駛員傳達(dá)汽車及其周圍情況，需要將各種信息匯集到一處，進(jìn)行集中處理，并根據(jù)不同駕駛場景選擇最佳形式呈現(xiàn)出來。多屏全液晶儀表系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)這個功能，可促進(jìn)人、車間的人機(jī)交互體驗(yàn)更直觀、順暢。” 周浩洋表示。 圖4. MB86R20系列實(shí)現(xiàn)顯示控制（Integrated HMI）。 提供完整方案，也提供差異化支持 富士通半導(dǎo)體針對中國市場將提供整套方案，不僅提供底層的芯片及芯片的驅(qū)動，還提供上層的應(yīng)用軟件，包括拼接算法，UI的儀表設(shè)計(jì)工具，參考設(shè)計(jì)等，給客戶提供一站式服務(wù)。“業(yè)內(nèi)的友商通常只是提供底層的芯片和驅(qū)動，而上層的方案和軟件是來自第三方，而富士通半導(dǎo)體提供整套方案，這意味著客戶拿到方案，工程師就可以開始設(shè)計(jì)，為客戶贏得Time to Market。”周浩洋強(qiáng)調(diào)。 為幫助車廠實(shí)現(xiàn)差異化，富士通半導(dǎo)體還為其SoC提供用途廣泛的軟件工具包。例如，為便于設(shè)計(jì)師和技術(shù)人員協(xié)作，富士通半導(dǎo)體提供用于多屏全液晶儀表系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)(HMI)工具“CGI Studio”。利用該工具可最大限度發(fā)揮Triton系列的性能，設(shè)計(jì)師所繪制的內(nèi)容通過Triton可立即呈現(xiàn)出來，利于設(shè)計(jì)師和技術(shù)人員的協(xié)同配合，以減少產(chǎn)品化過程中的返工。“由于富士通半導(dǎo)體具備豐富的汽車人機(jī)界面開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，針對像3D全虛擬儀表方案，我們可以幫助廠商根據(jù)自己具體需求進(jìn)行個性化創(chuàng)新開發(fā)，可以自由集成虛擬儀表、倒車影像、導(dǎo)航等信息。”周浩洋指出，“同時，近年來車廠特別注重對HMI界面的個性化設(shè)計(jì)，如UI設(shè)計(jì)、菜單設(shè)計(jì)等，甚至車廠有趨勢希望能更頻繁的更新HMI界面，為客戶提供新鮮感和差異化服務(wù)，使用CGI Studio則可大大減少開發(fā)成本，包括時間成本。”（麥迪） |
