基于 Socionext Miranda 的 CGI Studio 之车用数位仪表板方案

发布时间:2019/10/9


Socionext近几年积极发展Automotive Graphics Solution。Socionext
新一代Miranda SoC (SC1810) 系列芯片,拥有高性能的图像引擎和萤幕控制器,透过CGI
Studio设计工具,旨在展现高可靠度、高精细度与高安全性的车载数位仪表板系统。 


竞争力与优势


本方案所采用的新一代Miranda芯片,配备了专有的视觉处理器单元
(VPU) 以及2D/3D图像处理加速引擎,分别支援OpenVX以及OpenGL
ES3.x。SC1810针对车载图形显示应用进行了优化,运用高性能的图像引擎和萤幕控制器,能对所有资讯进行统一管理,可整合汽车仪表板、抬头显示器、车用资讯娱乐系统
(IVI) 等各种萤幕,并加以控制与显示的解决方案。


本方案使用CGI Studio设计工具,通过ISO 26262、ASIL、MISRA和SPICE等多个汽车行业重要标准和规定,展示了稳定可靠的高精细度HMI (Human Machine Interface) 数位仪表板系统,也可利用类似PIP (Picture in Picture) 的方式,同步显示360°立体环景画面。对开发者而言,能够简单完成多种个性化的人机界面设计,非常易于UI设计师操作,加快客户开发时程,可望实现无缝接轨的HMI、高精细度的显示、安全的系统。


本方案亦搭配经长时间稳定测试、通过ISO 26262标准,且专为车用方案所开发的专用RTOS操作环境 – Extended T-kernel本方案也预留了6路影像输入、MIPI影像输入、3路HDMI影像输出、FPD-LINK影像输出、USB、CAN、LINE in/out、乙太网路、SD卡、JTAG等多种丰富IO接口。


 


诠鼎技术支持


诠鼎有充足的软、硬体技术人员,资源充足下,诠鼎能提供客户最有力的开发,缩短客户开发时程。可提供丰富的技术支持,包含:
1. 硬体电路参考设计、电路布局图、电路设计指南、电路review等技术支持,提供客户快速开发。
2. 完整的 eT-Kernel 作业系统的BSP、驱动程式、应用程式范例APP等,提供客户快速开发验证。
3. 开发环境的安装指南教学、软体设计工具的使用教学、工具使用指南等支持,其简单易懂的操作界面,加快客户熟悉工具使用方法。
4. EVK开发版的提供,其丰富的IO接口,可提供客户可以在开发版上做各种应用测试与开发。
5. 问题能及时反映回Socionext原厂,并提供各种专业的技术支持与答复。


Technical Support






软体设计架构图






  • Camera Driver: 初始化镜头参数,负责从Serdes传输进来的4路影像做撷取。

  • User Library: 诠鼎实作设计不同的显示的View,并透过Omniview函式库,呼叫硬体VPU (DPA/WHA) 完成360 AVM影像的贴合,并且导入到FrameBuffer做显示。

  • CAN Driver: 负责解析从CAN IO串口收到的CAN protocol资料,例如车速、油量;引擎转速等资讯,透过Middleware层通报上层应用程式做即时显示。

  • Graphic Driver: 底层硬体GPU的驱动程式,主要负责OpenGL ES函式库的实作。

  • User Driver: 其他自行开发驱动程式,如LED等。

  • User Application: 即数位仪表板的应用程式,先在CGI Studio设计工具上设计想要的UI风格,并建立私有函式库供程式呼叫。应用程式获取底层回报的CAN等资讯,透过私有库等API,完成仪表板、车速、油量、引擎转速等2D/3D绘图。也可以按键切换模式、将Framebuffer的AVM影像,以PIP的方式,与UI一起叠加显示在画面上。




Miranda Evaluation Board Block Diagram






CGI Studio


CGI Studio是一款不受硬体条件限制的HMI软体设计平台,用于为汽车仪表板和信息娱乐系统创建丰富的2D和3D图形界面。CGI
Studio是应用程序套件的一部分,为汽车系统设计人员提供了一个功能强大的基于MicrosoftWindows?的解决方案,并完全支持OpenGL
ES3.x标准,为系统设计人员提供最大的设计灵活性,可缩短汽车应用开发时程。


有别以往越复杂、精细的UI界面,设计上也相对困难,CGI
Studio则提供了一个完整的环境,包括用于原型设计,测试和设计微调等各种的强大工具。应用程序套件使系统设计人员能够从早期构思到设计,原型设计,测试和部署。图形的初始设计可以从各种流行的图形软件应用程序导入CGI
Studio,系统设计人员可以在CGI Studio软件环境中开发和增强设计。也可以在部署之前,在CGI
Studio中的目标应用程序的模拟渲染中,验证界面设计的最终功能和外观。







CGI Studio工具模块及其优势


此外CGI Studio所有工具都针对Socionext图形产品都进行了优化,更包含了ISO 26262验证模块,该功能安全模块可以对汽车中的功能关键组件进行ISO 26262验证,亦同时符合ASIL、MISRA和SPICE等多个汽车行业重要标准和规定,启动速度快、占用空间小,并且具有功能安全性和多语言支持优势,目前已广泛为各大车厂所使用。










CGI Studio 开发工具操作界面







Extended T-Kernel real-time OS (eT-Kernel)


eT-Kernel为eSOL所开发的高度可靠的实时操作系统(RTOS)平台,长年来的经验累积,稳定的发展出高可靠性与高安全性的水准,且持续被汽车系统、工业设备、医疗设备、航太等产品所采用,并符合ISO
26262和IEC 61508功能安全标准,符合安全认证的最高级别。 






场景应用图










展示板照片












方案方块图









展示 360°环景小车与Serdes转板









方案成果展示(1): Cluster









方案成果展示(2): Cluster+360°立体环景画面












核心技术优势


?
Socionext(自富士通时代起)在车用电子设计方面拥有长达十五年的经验积累,为市场提供车规级芯片设计、测试、量产及可靠性提升把关等服务,是车用领域技术革新的领导者。区别于一般的定制芯片,车规级定制芯片更强调车规的品质把关、认证和流程。Socionext采用可防止不良并减少制造缺陷的设计,通过与制造协力伙伴密切合作开展品质管制等各种措施,致力于提供高品质、高可靠性的产品。
?
CGI Studio包含了Photoshop Importer、HTML5、Scene Composer和ISO
26262验证等模块,不仅符合ISO 26262,亦同时符合ASIL、MISRA和SPICE等多个汽车行业重要标准和规定,也能有效缩短开发时程。
? 搭载符合ISO 26262和IEC 61508功能安全标准的RTOS环境。
? 最多可支援6路影像同时输入,以及3路独立影像显示同时输出。
? 开发板预留了6路影像输入、MIPI影像输入、3路HDMI影像输出、FPD-LINK影像输出、USB、CAN、LINE in/out、乙太网路、SD卡、JTAG等丰富IO接口,可做多种开发测试应用。


方案规格


? Arm Cortex A9四核心CPU
? 2D/3D 图像引擎,支援OpenGL? ES 3.1
? 搭载SOCIONEXT 专有的视觉硬体加速处理器
? 支援解码器 : H.264, M-JPEG, 最多可达6路全高清(1920x1080) [30帧]
? 支援编码器 : H.264, 最多可达4路全高清(1920x1080) [30帧] 或 2路全高清(1920x1080) [60帧]
? 支援6路全高清影像输入(1920x1080) [30fps], DRGB, YUV, MIPI-CSI2
? 支援3路全高清影像独立显示器(1920×1080p), DRGB, FPD-Link, YUV