汽車市場和其他行業一樣，競爭孕育出創新。過去一百年裏，遵循著這個亙古不變的真理，“不用馬拉的車”yanhuachengledangjinshijiezhongzuishiyonghewuchubuzaidegongjuzhiyi。yizhiyilai，qichedoubeirenweishijixieshebei，buguozuijinbuduanyongxiandechuangxinjishujiangqichebianchengleyuelaiyuedianzihuadexitong。yigexianeryijiandelizijiushiqichedekuaisudianqihua。haiyouyidianyeshifenyinrenzhumu

，najiushixinxiyulexitongdediedaigengxin
，congdangchujiandandewuxiandianshouyinjihecidaijijinhuachenglexingnengqiangdadechezaixinxiyulexitong（Automotive Infotainment Systems, AIS），並且隨著高級駕駛輔助係統（Advanced Driver Assistance Systems, ADAS）的引入，增強的電子安全係統可進一步為駕駛員提供保護。

 

在(zai)過(guo)去(qu)十(shi)年(nian)裏(li)，汽(qi)車(che)市(shi)場(chang)的(de)一(yi)部(bu)分(fen)主(zhu)要(yao)創(chuang)新(xin)源(yuan)動(dong)力(li)並(bing)不(bu)是(shi)來(lai)自(zi)汽(qi)車(che)市(shi)場(chang)本(ben)身(shen)，而(er)是(shi)來(lai)自(zi)消(xiao)費(fei)電(dian)子(zi)市(shi)場(chang)。智(zhi)能(neng)手(shou)機(ji)的(de)快(kuai)速(su)興(xing)起(qi)迫(po)使(shi)汽(qi)車(che)製(zhi)造(zao)能(neng)夠(gou)很(hen)快(kuai)轉(zhuan)向(xiang)那(na)些(xie)在(zai)短(duan)時(shi)間(jian)內(nei)就(jiu)變(bian)得(de)十(shi)分(fen)普(pu)及(ji)的(de)全(quan)新(xin)設(she)備(bei)。自(zi)50年代起

，車載信息娛樂係統基本局限於收音機、磁帶和CD。盡管一些導航和“信息娛樂”係統由2007年發布的iPhone引入了人們的生活，不過當時它們的功能還十分有限
，價格也很昂貴。

 

智(zhi)能(neng)手(shou)機(ji)的(de)入(ru)局(ju)顛(dian)覆(fu)了(le)汽(qi)車(che)係(xi)統(tong)的(de)慣(guan)有(you)形(xing)式(shi)，為(wei)汽(qi)車(che)產(chan)品(pin)引(yin)入(ru)了(le)一(yi)個(ge)新(xin)的(de)平(ping)台(tai)和(he)應(ying)用(yong)產(chan)業(ye)體(ti)係(xi)，而(er)汽(qi)車(che)製(zhi)造(zao)商(shang)對(dui)這(zhe)些(xie)沒(mei)有(you)掌(zhang)控(kong)力(li)。關(guan)鍵(jian)的(de)APP，如Google Maps
，能夠使用手機內置GPS實現路線規劃導航功能
，為駕駛員提供革命性的駕駛體驗。娛樂的形式也發生了變化。不用再百無聊賴地收聽廣播，或是重複播放CD上(shang)僅(jin)有(you)的(de)幾(ji)首(shou)歌(ge)，駕(jia)駛(shi)員(yuan)現(xian)在(zai)可(ke)以(yi)播(bo)放(fang)自(zi)定(ding)義(yi)播(bo)放(fang)列(lie)表(biao)中(zhong)數(shu)以(yi)百(bai)萬(wan)計(ji)的(de)歌(ge)曲(qu)。來(lai)自(zi)智(zhi)能(neng)手(shou)機(ji)的(de)挑(tiao)戰(zhan)加(jia)速(su)了(le)汽(qi)車(che)行(xing)業(ye)已(yi)然(ran)開(kai)始(shi)的(de)變(bian)革(ge)，汽(qi)車(che)娛(yu)樂(le)係(xi)統(tong)不(bu)斷(duan)向(xiang)車(che)載(zai)信(xin)息(xi)娛(yu)樂(le)係(xi)統(tong)這(zhe)個(ge)方(fang)向(xiang)發(fa)展(zhan)，不(bu)僅(jin)要(yao)提(ti)供(gong)娛(yu)樂(le)體(ti)驗(yan)，還(hai)要(yao)實(shi)現(xian)通(tong)知(zhi)功(gong)能(neng)。

 

同時，汽車製造商也在開發全新的方式來保護用戶。ADAS包括一係列解決方案，如自動刹車
、車道偵測和鷹眼平行泊車係統，使用先進的技術和處理能力進一步保護駕駛員的安全。

 

為了實現AIS和ADASjiejuefangan，qichezhizaoshangjiangmuguangtouxiangleyidonglingyu。zhinengshoujishiyongdechuliqihexitongshishixianzhexiejiejuefanganlixiangxuanze
，yinweiqichehezhinengshoujidouduiqijiandechicun、功耗以及更寬的溫度範圍有著嚴格的要求。此外，這些器件的產量也可以確保汽車製造商能夠基於花費不多的平台進行設計。

 

當然，這條發展道路上也存在著不少挑戰。汽車和智能手機有著極其不同的設計周期（3年以上和9-18個月）。由you於yu這zhe個ge因yin素su，在zai某mou個ge智zhi能neng手shou機ji處chu理li器qi平ping台tai走zou向xiang生sheng命ming終zhong點dian時shi
，圍wei繞rao著zhe它ta設she計ji的de汽qi車che係xi統tong可ke能neng剛gang剛gang上shang市shi。視shi頻pin也ye是shi一yi個ge問wen題ti。智zhi能neng手shou機ji通tong常chang具ju備bei兩liang個ge視shi頻pin輸shu入ru以yi支zhi持chi前qian置zhi和he後hou置zhi攝she像xiang頭tou。而erAIS或ADAS解決方案可能要接收和分析來自4個或更多的攝像頭以及其他傳感器的視頻。

 

在(zai)下(xia)一(yi)個(ge)十(shi)年(nian)裏(li)，汽(qi)車(che)產(chan)品(pin)將(jiang)擁(yong)有(you)更(geng)多(duo)攝(she)像(xiang)頭(tou)和(he)屏(ping)幕(mu)，先(xian)進(jin)的(de)汽(qi)車(che)係(xi)統(tong)對(dui)於(yu)更(geng)高(gao)性(xing)能(neng)處(chu)理(li)器(qi)的(de)需(xu)求(qiu)隻(zhi)會(hui)愈(yu)演(yan)愈(yu)烈(lie)。考(kao)慮(lv)到(dao)種(zhong)種(zhong)好(hao)處(chu)，汽(qi)車(che)製(zhi)造(zao)商(shang)很(hen)可(ke)能(neng)會(hui)繼(ji)續(xu)嚐(chang)試(shi)使(shi)用(yong)現(xian)有(you)的(de)移(yi)動(dong)處(chu)理(li)器(qi)來(lai)滿(man)足(zu)上(shang)述(shu)需(xu)求(qiu)。這(zhe)樣(yang)就(jiu)為(wei)能(neng)夠(gou)提(ti)供(gong)所(suo)需(xu)靈(ling)活(huo)性(xing)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)帶(dai)來(lai)了(le)市(shi)場(chang)，它(ta)們(men)可(ke)以(yi)幫(bang)助(zhu)汽(qi)車(che)製(zhi)造(zao)商(shang)將(jiang)移(yi)動(dong)處(chu)理(li)器(qi)作(zuo)為(wei)應(ying)用(yong)處(chu)理(li)器(qi)推(tui)向(xiang)汽(qi)車(che)市(shi)場(chang)。

 

FPGA特別適合這類橋接應用。現代FPGA能夠提供所需的靈活性，同時帶來高性價比、低功耗和高性能等特性。尤其是FPGA能夠幫助解決現代汽車中視頻輸入
、輸出和互連不匹配的問題
，降低成本並加速產品上市進程。萊迪思半導體提供的各類汽車級FPGA和ASSP，包括符合AEC-Q100規範的精選解決方案。這些解決方案將變得愈發重要，因為現今的AIS係統已經成為推動未來自動化汽車發展的ADAS係統的基石。

 

 

特斯拉Model S在2012年麵市，它具備大量創新特性，其中之一是一塊位於中控區域的17英寸信息娛樂觸摸屏。值得注意的是它沒有物理控製按鍵。除了核心駕駛組件之外

，其他的所有模塊，包括HVAC、娛樂和信息係統都被塞進了這塊巨大的觸摸屏中。

 

tesiladezhongkongxianshipingyinqiwusuobubaodechicuneryinrenzhumu，zheshichexiangneibuxianshipingbiandeyuelaiyueduoerxingchengdeziranjieguo。shipinxianshipingdiyicishizuoweizhongkongquyudechezaixinxiyulexitongxianshiping。congnashiqi，tamenzhujianbeiyingyongdaolezuoweidehoubeishang
，weihoupaichengketigongyuletiyan。erxianzai，tamengengshijinyibufazhanweishuziyibiaobanhetaitouxianshiqi。

 

顯xian示shi屏ping和he攝she像xiang頭tou首shou次ci出chu現xian在zai汽qi車che上shang時shi目mu的de很hen單dan一yi
，就jiu是shi幫bang助zhu駕jia駛shi員yuan在zai倒dao車che時shi看kan到dao後hou方fang的de事shi物wu。自zi那na時shi起qi，這zhe兩liang種zhong設she備bei所suo扮ban演yan的de角jiao色se越yue來lai越yue豐feng富fu了le。在zai現xian在zai的de汽qi車che中zhong
，攝she像xiang頭tou可ke以yi用yong來lai分fen析xi汽qi車che的de周zhou邊bian環huan境jing和he信xin息xi並bing生sheng成cheng增zeng強qiang現xian實shi內nei容rong顯xian示shi在zai抬tai頭tou顯xian示shi器qi上shang。在zai某mou些xie型xing號hao的de汽qi車che中zhong
，車che身shen兩liang側ce的de後hou視shi鏡jing已yi經jing消xiao失shi不bu見jian了le
，取qu而er代dai之zhi的de是shi隱yin藏zang在zai車che身shen中zhong的de攝she像xiang頭tou
，這zhe樣yang可ke以yi降jiang低di風feng阻zu並bing提ti升sheng燃ran油you效xiao率lv。

 

隨著連接到AIS的(de)攝(she)像(xiang)頭(tou)和(he)顯(xian)示(shi)屏(ping)數(shu)量(liang)激(ji)增(zeng)，將(jiang)移(yi)動(dong)處(chu)理(li)器(qi)平(ping)台(tai)應(ying)用(yong)到(dao)這(zhe)些(xie)係(xi)統(tong)的(de)難(nan)度(du)也(ye)越(yue)來(lai)越(yue)高(gao)。大(da)部(bu)分(fen)智(zhi)能(neng)手(shou)機(ji)擁(yong)有(you)兩(liang)個(ge)攝(she)像(xiang)頭(tou)，一(yi)個(ge)主(zhu)要(yao)的(de)後(hou)置(zhi)攝(she)像(xiang)頭(tou)以(yi)及(ji)一(yi)個(ge)用(yong)於(yu)視(shi)頻(pin)通(tong)話(hua)的(de)前(qian)置(zhi)攝(she)像(xiang)頭(tou)。不(bu)過(guo)將(jiang)移(yi)動(dong)處(chu)理(li)器(qi)應(ying)用(yong)到(dao)汽(qi)車(che)領(ling)域(yu)時(shi)，由(you)於(yu)多(duo)個(ge)攝(she)像(xiang)頭(tou)的(de)存(cun)在(zai)，僅(jin)有(you)的(de)兩(liang)個(ge)輸(shu)入(ru)是(shi)不(bu)夠(gou)的(de)。

 

 

第二個挑戰是如何處理視頻接口。手機處理器通常隻具備一個用於顯示的DSI輸出，但是大部分汽車顯示屏使用LVDS接口
，而很多移動處理器並不支持。

 

 

FPGA能夠幫助汽車信息娛樂係統解決上述挑戰
，支持為自定義分辨率預處理視頻信號、橋接遍布車輛的各類接口、作為串行器/解串器（SERDES）工作，實現通過一個視頻輸出驅動多個顯示屏。

 

 

CrossLink是全球首款可編程ASSP，這款強大的解決方案能夠實現多個攝像頭或傳感器輸入聚合為一個到應用處理器的高速輸入。它支持MIPI
、CSI-2、subLVDS、LVDS、HiPSI、LVCMOS和輸出接口。它還能用作解串器，使得來自單個輸出源的視頻分別傳輸至多個屏幕。pASSP和PLD的結合能夠實現最大化的靈活性/集成。

 

 

 

ECP5 FPGA是混合型的接口橋接解決方案，能夠實現移動應用處理器的DSI或FPD-Link輸出與大多數汽車顯示屏上LVDS或嵌入式 DisplayPort（eDP）接口間的視頻橋接。

 

 

ECP5可(ke)用(yong)於(yu)各(ge)類(lei)信(xin)息(xi)娛(yu)樂(le)使(shi)用(yong)情(qing)景(jing)，包(bao)括(kuo)將(jiang)一(yi)個(ge)視(shi)頻(pin)輸(shu)出(chu)拆(chai)分(fen)傳(chuan)輸(shu)到(dao)兩(liang)個(ge)後(hou)排(pai)顯(xian)示(shi)屏(ping)，以(yi)及(ji)針(zhen)對(dui)特(te)定(ding)的(de)視(shi)頻(pin)分(fen)辨(bian)率(lv)對(dui)視(shi)頻(pin)進(jin)行(xing)剪(jian)裁(cai)和(he)格(ge)式(shi)編(bian)排(pai)。

 

 

在視頻輸入端，萊迪思半導體提供多款適用於汽車市場的ASSP解決方案，幫助手機通過MHL或HDMI連接到汽車，實現內容分享。

 

 

 

ADAS涉(she)及(ji)到(dao)各(ge)種(zhong)各(ge)樣(yang)的(de)全(quan)新(xin)技(ji)術(shu)，為(wei)駕(jia)駛(shi)員(yuan)提(ti)供(gong)支(zhi)持(chi)。這(zhe)些(xie)係(xi)統(tong)運(yun)用(yong)大(da)量(liang)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)來(lai)告(gao)知(zhi)駕(jia)駛(shi)員(yuan)前(qian)方(fang)的(de)危(wei)險(xian)，在(zai)某(mou)些(xie)情(qing)況(kuang)中(zhong)自(zi)動(dong)對(dui)不(bu)斷(duan)變(bian)化(hua)的(de)路(lu)況(kuang)做(zuo)出(chu)反(fan)應(ying)。

 

jinguandazhongshichangshangdexiangguanxitonghaishiwangfuzhudefangxiangfazhan，danshibaokuotesilahegugezaineidehenduogongsizhengzaiceshibanzizhuhequanzizhudexitong，zaibuyuandejianglainenggouzaizuixiaohuajiashiyuancanyududeqingkuangxiaanquandijiangchengkecongchufadiansongzhimubiaodian。

 

ADAS依靠那些獲取汽車周圍數據的傳感器。包括攝像頭、雷達、LIDAR等。雖然在一些比較舊的汽車中
，攝像頭主要用來幫助倒車

，而在ADAS係xi統tong中zhong，來lai自zi數shu組zu攝she像xiang頭tou的de視shi頻pin能neng夠gou無wu縫feng轉zhuan換huan為wei汽qi車che及ji周zhou邊bian環huan境jing的de鷹ying眼yan圖tu像xiang。攝she像xiang頭tou還hai可ke以yi同tong雷lei達da傳chuan感gan器qi一yi同tong使shi用yong，實shi現xian泊bo車che輔fu助zhu和he自zi動dong刹sha車che或huo將jiang駕jia駛shi數shu據ju記ji錄lu到dao“黑匣子”使得保險人員能夠在事故發生後進行調查。

 

這zhe些xie係xi統tong中zhong的de很hen大da部bu分fen都dou需xu要yao大da量liang攝she像xiang頭tou來lai工gong作zuo，獲huo取qu來lai自zi多duo個ge攝she像xiang頭tou和he其qi他ta傳chuan感gan器qi的de數shu據ju並bing將jiang其qi無wu縫feng合he並bing，便bian於yu係xi統tong正zheng確que分fen析xi周zhou邊bian環huan境jing。

 

為了更加精確地分析車輛的周邊環境，ADAS攝像頭需要具備更高的分辨率、幀zhen率lv和he色se深shen。這zhe使shi得de係xi統tong能neng夠gou分fen析xi更geng多duo數shu據ju

，不bu過guo隨sui之zhi而er來lai的de是shi明ming顯xian更geng高gao的de帶dai寬kuan需xu求qiu。盡jin管guan基ji礎chu的de後hou視shi攝she像xiang頭tou還hai在zai使shi用yong低di分fen辨bian率lv的de模mo擬ni連lian接jie
，但dan是shiADAS攝像頭則需要高速數字接口
，如CSI-2。

 

在信息娛樂應用領域，移動處理器有限的I/O數量意味著如果要滿足汽車應用的需求，橋接解決方案是必需的。在FPGA解決方案的幫助下，多個攝像頭和傳感器數據能夠實現聚合，支持處理器上的單個攝像頭輸入。性能更高的FPGA還能幫助預處理數據，甚至是控製傳感器。

 

 

在信息娛樂應用領域
，CrossLink可提供低功耗
、低成本
、傳感器和攝像頭接口橋接。它能夠聚合來自多個圖像傳感器的數據，通過單個CSI-2接口將數據傳輸到應用處理器。並且CrossLink小巧的尺寸還便於將其安裝在傳感器附近，這為工業設計提供了靈活性。

 

 

未來，CrossLink還可用於ADAS應用中即將實現的雷達係統。CSI-2也是類似功能的接口選擇。雷達用於多項技術，與圖像處理技術一道，增強ADAS的功能。再一次
，CrossLink能夠大顯身手
，將CSI-2轉換為應用處理器能夠接受的輸入。

 

 

除了支持數據橋接和聚合之外，性能更高的、功能更多的ECP5器件還能作為智能中心使用，控製和聚合多個不同類型的傳感器。

 

ECP5haikeyongyuzaifasongtuxiangshujudaoyingyongchuliqizhiqianjinxingtuxiangxinhaoyuchuli，jiangdiyingyongchuliqizaijinxingshangshugongnengshideziyuanzhanyong，tishengqichexitongdezhengtixingneng。

 

 

 

FPGA的靈活性在很多行業都被證明是極為有用的。在汽車應用領域，FPGA能夠幫助製造商彌補移動處理器的不足，滿足對於高級娛樂和安全係統的需求。這種商業模式具備明顯的優勢：使得汽車製造商能夠使用來自智能手機並經過大眾市場驗證的產品，快速滿足汽車市場尚不斷變化的需求。雖然FPGA迄今為止還未在汽車領域的其他方麵大展身手。但其已經在其它行業中的馬達控製等領域嶄露頭角

，相信在汽車領域會如此。

 

毫無疑問的是

，隨著汽車電子產品不斷發展，特別是ADAS以及其它推動未來無人駕駛發展的技術，越來越多的傳感器將被集成到這些係統中，而在使用攝像頭、傳感器
、視頻以及更高速的互連以滿足不斷變化的需求之時
，對於FPGA所提供的靈活性的需求隻會增長。



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