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Prozessor ermöglicht räumliches Sehen

Alternative Methode zur Umfelderkennung von Fahrzeugen

7. März 2011, 10:43 Uhr | Von Jürgen Betz

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Fortsetzung des Artikels von Teil 4

Erste Generation bereits im Serieneinsatz

Das bereits verfügbare Seriensystem für den japanischen Markt wurde von der Fujitsu Group in Japan entwickelt. In diesem System sind je vorne, hinten und in den beiden Außenspiegeln insgesamt vier NTSC-Kameras verbaut. Die Bildströme werden in einem Multiplexer-FPGA synchronisiert. Die vier einzelnen Bilder werden zu einem einzigen Bild zusammengesetzt, so dass in jedem Quadranten eine Bildinformation aus einer Kamera enthalten ist. Dieser generierte Datenstrom wird in eine der Video-Capture-Schnittstellen des Applikationsprozessors aus der Jade-Familie (MB86R01) eingelesen. Mit Hilfe der integrierten 2D/3D-Grafik-Engine wird der Videostrom auf dem dreidimensionalen Polygonmodell abgebildet. Geometrie- und Texturdaten für Fahrzeugmodelle können aus dem Flash-Speicher einfach in die Applikation eingebunden werden. Das Rendering wurde in OpenGL beschrieben und ist neben dem Zielsystem damit auch auf Standard PCs lauffähig.

Getrieben durch stetig neue mobile Endgeräte wachsen auch die Erwartungen an hochwertige Grafik im Fahrzeug, was zu immer größeren und höher auflösenden Display im Kombiinstrument oder in der Mittelkonsole führt. Damit können jetzt Informationen erlebbar gemacht werden und es besteht die uneingeschränkte Freiheit, priorisierte Informationen in Bezug auf Fahrsituationen darzustellen. Im gleichen Atemzug stellen sich neue Kernfragen hinsichtlich Skalierbarkeit, benötigte Systemkomponenten und notwendige Entwicklungswerkzeuge.

Fujitsu Semiconductor setzt mit dem Systemlösungsgedanken auf ein skalierbares Konzept, das neben Hardware und Software auch die passenden Entwicklungswerkzeuge bereitstellt.

Mit der zweiten Generation von Applikationsprozessoren („Emerald“; MB86R11; Bild 2) wurden neben mehr Leistung auch erweiterte Funktionen in diese SoC-Familie integriert. Als Rechenkern kommt ein ARM-Cortex-A9-Core in Verbindung mit einer ARM-Neon-SMID-Engine zum Einsatz. Für die Speicheranbindung werden DDR2-800- und DDR3-1066-SDRAM-Speicher (×16/×32; 1 Gbyte) sowie NAND-, NOR- und Managed-NAND-Flash-Speicher unterstützt.

Die 2D-Grafikeinheit wurde speziell für schnelle Rotier-, Blend-, Scaling- und Copy-Operationen ausgelegt, um Cover Flow, Texte oder Zeigerapplikationen darzustellen. In der 3D-Grafikeinheit lassen sich, unterstützt durch die OpenGL ES 2.0 Shading Language, Vertex- und Fragment-Shader frei programmieren. Diese hybride Architektur bewirkt, dass die 3D-Grafikeinheit nicht durch einfache Grafikoperationen blockiert wird.

In der Familie sind bis zu drei unabhängige Display-Controller verfügbar, die embedded-spezifische Auflösungen wie Dual-SVGA (1600 × 600 Pixel) unterstützen. Hohe Display-Wiederholraten erlauben den nötigen Datentransfer. Das bewährte Multi-Layer-Verfahren mit bis zu acht Layern je Controller ermöglicht eine priorisierte Darstellung der Grafiken. Ebenso integriert wurden obligatorische Schnittstellen wie MediaLB, APIX und CAN. Ein wesentliches Merkmal ist dabei die Integration von vier unabhängigen Video-Capture-Schnittstellen. Die parallelen Datenströme können dabei verarbeitet werden, ohne die restlichen Systemressourcen zu belasten. Mit dem integrierten Image-Prozessor werden die Kamerasignale synchronisiert und dynamisch optimiert.