Cruscotto digitale, display centrale, schermo del passeggero, head-up display e immagini provenienti dalle telecamere: nelle auto moderne aumentano sia il numero degli schermi sia la quantità di informazioni che devono raggiungerli. Dietro questa evoluzione c’è un problema che chi guida normalmente non vede: trasferire rapidamente grafica e video dal computer dell’auto ai vari display, mantenendo affidabilità, sincronizzazione e compatibilità tra componenti diversi.
Marelli, fornitore del settore automotive, e Microchip Technology hanno mostrato una possibile soluzione basata su ASA Motion Link (ASA-ML), uno standard aperto pensato per la connettività video ad alta velocità all’interno dei veicoli.
L’obiettivo è particolarmente interessante nell’ottica delle future Software-Defined Vehicle (SDV): il computer centrale può generare grafica, mappe, interfacce e immagini provenienti dalle telecamere e distribuirle agli schermi attraverso collegamenti standardizzati, lasciando ai costruttori maggiore libertà nella scelta dei componenti e dei fornitori.
Uno standard comune per gli schermi dell’auto
Per semplificare il concetto, ASA Motion Link può essere accostato per alcuni aspetti all’idea che sta dietro a HDMI nell’elettronica di consumo: non perché i due sistemi siano tecnicamente equivalenti, ma perché entrambi definiscono regole condivise per trasferire contenuti tra dispositivi differenti.
Nelle automobili il problema è naturalmente più complesso. I collegamenti devono funzionare per anni in un ambiente sottoposto a vibrazioni, variazioni di temperatura e interferenze elettromagnetiche, e devono trasferire grandi quantità di dati con latenze estremamente ridotte.
ASA Motion Link è uno standard aperto per la connettività video automotive e per le comunicazioni SerDes, abbreviazione di Serializer-Deserializer. È definito dall’Automotive SerDes Alliance (ASA), il consorzio che riunisce produttori di veicoli, fornitori automotive e aziende specializzate nei semiconduttori.
Il principio del SerDes è relativamente semplice: i dati vengono serializzati per essere trasmessi attraverso un collegamento ad alta velocità e successivamente ricostruiti dal componente presente dall’altra parte del cavo. È il tipo di tecnologia necessario, per esempio, per portare rapidamente l’immagine di una telecamera o la grafica generata dal computer centrale fino a uno schermo collocato a diversi metri di distanza.
Cosa hanno realizzato Marelli e Microchip
Nella soluzione presentata dalle due aziende, grafica e video vengono generati dal computer centrale del veicolo e inviati ai display attraverso un collegamento ASA Motion Link.
Microchip fornisce per questa architettura il chipset VS7000 ASA-ML, incaricato di gestire la trasmissione dei contenuti attraverso il collegamento standardizzato ad alta velocità.
Marelli interviene invece sul lato del display, integrando la tecnologia necessaria per configurare e ottimizzare il deserializzatore ASA-ML che riceve il flusso e ricostruisce i dati destinati allo schermo.
Attraverso lo stesso principio possono arrivare al display le immagini delle telecamere, le mappe del navigatore, la grafica dell’infotainment, la strumentazione e le interfacce utilizzate per controllare le funzioni dell’automobile.
Perché uno standard aperto può essere importante
Gran parte del vantaggio riguarda ciò che accade dietro al cruscotto. Utilizzando un’interfaccia condivisa, un costruttore può progettare sistemi nei quali componenti provenienti da aziende differenti possono comunicare rispettando lo stesso standard.
Questo può ridurre la dipendenza da una singola soluzione proprietaria, ampliare la scelta dei semiconduttori utilizzabili e rendere più semplice adattare un progetto quando cambiano disponibilità, prezzi o generazioni dei componenti.
Per chi acquista un’automobile l’effetto non si traduce necessariamente in una funzione visibile sul display. I vantaggi riguardano soprattutto la progettazione dei veicoli, la disponibilità dei componenti, la possibilità di utilizzare display differenti e la velocità con cui una piattaforma elettronica può essere adattata a modelli diversi.
La standardizzazione diventa ancora più rilevante perché sulle auto stanno aumentando rapidamente numero e risoluzione degli schermi. A quadro strumenti e infotainment si aggiungono display per il passeggero, head-up display sempre più sofisticati, specchietti digitali e numerose telecamere impiegate dai sistemi di assistenza alla guida.
Perché le auto stanno passando da decine di centraline a pochi computer centrali
La tecnologia mostrata da Marelli e Microchip è anche un buon esempio di una trasformazione molto più ampia che sta interessando l’industria automobilistica. Per molti anni ogni nuova funzione è stata accompagnata dall’aggiunta di una specifica centralina elettronica: motore, cambio, climatizzazione, infotainment, sensori, telecamere e sistemi di assistenza potevano avere unità di controllo separate collegate da diverse reti interne.
Con l’aumento delle funzioni digitali questo modello diventa progressivamente più difficile da gestire. Significa più componenti, più cablaggi, più software differenti da coordinare e una maggiore complessità quando è necessario aggiornare una funzione.
Le architetture più recenti stanno quindi concentrando una parte crescente dell’elaborazione in pochi computer ad alte prestazioni, affiancati in molti casi da controller di zona che raccolgono sensori e dispositivi collocati nelle diverse aree dell’automobile.
Un display, in questo scenario, può diventare molto più simile a un terminale: la grafica viene elaborata altrove e lo schermo deve soprattutto riceverla e mostrarla correttamente. Lo stesso computer può coordinare più interfacce e le funzioni software possono essere aggiornate senza dover necessariamente modificare l’hardware distribuito in tutta la vettura.
È uno dei motivi per cui si parla sempre più spesso di Software-Defined Vehicle. Il valore e molte delle caratteristiche dell’automobile dipendono progressivamente dal software che gira sui suoi computer centrali, mentre standard come ASA Motion Link cercano di rendere più semplice il collegamento tra questi computer e i componenti fisici sparsi nell’abitacolo
Fonti
Marelli – Marelli e Microchip Technology, soluzione open standard per la connettività dei display
Microchip Technology – Marelli and Microchip Pioneer Open-Standard Display Connectivity Solution
Automotive SerDes Alliance – ASA Motion Link e Automotive SerDes Alliance
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