自動車電子システムは、ますます複雑になっており、新しいインタフェースやプロトコルが導入され始めています。コンピュータ・プロセッサは、アンチロック・ブレーキング・システム（ABS）や燃料噴射から最新エンターテイメント・システム・ユニットに至るまで、自動車の多くの機能を制御します。
アルテラの Cyclone® FPGA & SoC FPGA ファミリ および様々な補完ソリューションは、設計者に比類のない柔軟性と機能性を ASICおよびASSPに匹敵する価格で提供します。
自動車ネットワーク（図 1）は通常、車体とパワー・トレイン制御ネットワーク、そしてテレマティックスおよびマルチメディア・サブネットワークに分類されます。セントラル・コントローラ（ヨーロッパでは｢Auto PC｣として知られている）は、自動車システムの中核エレメントです。セントラル・コントローラは、ユーザにそれぞれの電子制御システムとコントロール・ユニットの操作を可能にします。これらの電子制御ユニットと交信するために、セントラル・コントローラはゲートウェイ・コントローラを通して、すべてのタイプのバスにアクセスしなければなりません。ゲートウェイ・コントローラは自動車内のさまざまな電子バスおよび光学バス間のルータとして働きます。
図 1. 代表的な次世代自動車ネットワーク
注:
- DVB = digital video broadcast （デジタル・ビデオ放送）
- GSM = global system for mobile communication （移動体通信用グローバル・システム）
- UMTS = universal mobile telecommunications system （ユニバーサル移動体通信システム）
- DAB = digital audio broadcast （デジタル・オーディオ放送）
- DMB = digital multimedia broadcast （デジタル・マルチメディア放送）
- GPS = Global Positioning System （世界測位衛星システム）
- DSP = digital signal processing （デジタル信号処理）
- MOST = media oriented system transport
- IDB1394 = intelligent transportation system data bus
- USB = universal serial bus （ユニバーサル・シリアル・バス）
- WLAN = wireless local area network （ワイヤレス・ローカル・エリア・ネットワーク）
- UWB = ultra wideband （ウルトラ・ワイドバンド）
- CAN = controller area network （コントローラ・エリア・ネットワーク）
- LIN = local interconnect network （ローカル・インタコネクト・ネットワーク）
コントロール・エリア・ネットワーク（CAN）およびローカル・インタコネクト・ネットワーク・プロトコルは、車体およびパワー・システム内の電子制御ユニット間で情報を伝達します。将来は、複数のセンサと電子制御ユニットを組み合わせ、高いデータ・レートと通信能力を必要とする高度制御システムに、FlexRay またはタイミング・トリガ CAN を使用することになります。
デジタルおよびワイヤレス（例えば、GSM や UMTS）テクノロジの急速な普及により、エンドユーザはデジタル・ビデオ、オーディオ、マルチメディア放送など、さまざまな高度なサービスを利用することになるでしょう。 テレマティックスおよびマルチメディア・サブネットワークは、デジタル信号を送受信して行うPDAやデジタル・オーディオまたはビデオ・サブシステムなどのさまざまなテレマティック・サービスを提供します。テレマティックスおよびマルチメディア・サブシステムは、一般にMOST (Media Oriented Systems Transport)、FireWire (IDB 1394)、および USB を使用してゲートウェイに接続されます。
アルテラは、次世代自動車ネットワークの要求を満たす様々なソリューションを提供しています。柔軟性のある低コスト Cyclone FPGA ファミリから選択することで、CAN、MOST、FlexRay コントローラ／インタフェース、もしくはビデオ／画像処理ソリューション等の様々な IP コア・ビルディング・ブロック を組み合わせることができます。そして賢い選択肢として Nios II 32ビット エンベデッド・プロセッサをも活用することが可能です。Cyclone ＦPGA 上の Nios II プロセッサのパフォーマンス、実用性、費用効果に迫る競合ソフト・プロセッサはありません。Nios II は、ソフトコア・プロセッサであるため、新規もしくは将来の FPGA への移植が簡単に行え、陳腐化することのないマイクロコントローラ・アーキテクチャを構築可能です。また、デュアルコアARM® Cortex™-A9 MPCore™ プロセッサ を集積した Cyclone V SoC FPGA と、デュアル CAN コアを含む、完全なハード・ペリフェラル・セットを活用し、システムの消費電力、システム・コスト、そしてボード・スペースの削減を実現することも可能です。
