Fehlerdiagnose bei Anzeigesystemen: HDMI-Konverter ermöglicht eine einfache Testumgebung für APIX3-Displays von Annika Mahl Referentin Marketing / Public Relations, ARRK Engineering
Für die Übertragung von Videodaten nutzt die Automobilbranche immer häufiger die 3. Generation der Automotive Pixel Link-Technologie (APIX), um die hohen Ansprüche bei modernen Infotainment-Systemen zu erfüllen. APIX3 ist eine der Technologien, die UHD-Auflösungen der neuesten Fahrzeugdisplays unterstützt. Bisher war die technische Überprüfung der Bilddarstellung bei APIX3-kompatiblen Komponenten nur mit einem speziellen Entwicklerboard möglich, welches gegebenenfalls mit einem separaten Mikrocontroller verbunden werden musste, um anspruchsvollere Szenarien darzustellen. Daher war der Aufbau einer Testumgebung für APIX3-Komponenten bisher überaus aufwendig. ARRK Engineering, ein Spezialist für Cockpit-Elektronik, hat nun einen kompakten HDMI-APIX3-Konverter entwickelt. Er erlaubt die komfortable Anzeige von Videosignalen einer beliebigen HDMI-Quelle auf APIX3-kompatiblen Displays. Dank einer flexibel anzusteuernden Firmware ermöglicht der Konverter eine einfache Analyse von APIX3-Displays sowie ein unkompliziertes Debugging der Komponente. Zudem bietet die flexible Plattform durch ihr kompaktes Design neue Möglichkeiten für das Rapid-Prototyping von HMI-Konzeptideen.
Bisher stellte ein Entwicklerboard des APIX-Halbleiterherstellers Inova Semiconductors die einzige Möglichkeit dar, APIX3-Anzeigegeräte zu überprüfen. Als Stand-alone-Lösung konnte dieses jedoch nicht genutzt werden, da hierfür ein zusätzlicher Computer aufgebaut und umständlich für den jeweiligen Anwendungsfall konfiguriert werden musste. „Um das Testen von APIX3-Displays nutzerfreundlicher zu gestalten, entwickelten wir den Prototyp eines HDMI-APIX3-Konverters“, berichtet Dipl.-Ing. Bernd Schmieder, Entwicklungsingenieur bei ARRK Engineering. „Das Ergebnis ist eine handliche Box, die trotz ihrer geringen Größe alle notwendigen Funktionen der originalen Bildquelle simuliert.“ Mit dem neuen APIX3-Konverter von ARRK ist kein aufwendiger Aufbau einer Testumgebung mehr notwendig. Der Konverter lässt sich schnell und unkompliziert für jeden Fahrzeugtyp anpassen und ermöglicht die Anzeige von Videosignalen einer beliebigen HDMI-Quelle auf APIX3-kompatiblen Anzeigegeräten.
Flexible und bedienungsfreundliche Ansteuerung von APIX3-Komponenten
Der HDMI-APIX3-Konverter weist bei Maßen von 105 x 46 x 80 mm ein Gewicht von lediglich 250 g auf. Dank dieses extrem kompakten Designs gestaltet sich der Einsatz der Box sehr komfortabel. An der Front befindet sich jeweils eine Schnittstelle für die USB-, Ethernet und HDMI-Verbindung. Die Rückseite ermöglicht den Anschluss der zu testenden APIX3-Komponente sowie der Versorgungsspannung und einer austauschbaren SD-Karte. „Alle wichtigen Funktionen des APIX3-Konverters werden über den integrierten Mikrocontroller gesteuert“, erklärt Schmieder. „Er koordiniert beispielsweise den Display-Data-Channel des HDMI-Interface, damit die Videodaten im Format für das angeschlossene Display gesendet werden.“ Hierdurch kann auch die Auflösung des HDMI-Interfaces jederzeit zur Laufzeit angepasst werden. So lassen sich die gewünschten Bildinhalte auf dem Anzeigegerät unkompliziert wiedergeben, um umfangreiche Tests und Analysen durchzuführen. Auch Daten des Seitenbandkanals können durch die Verbindung mit einem Computer geprüft und verwendet werden.
Die USB-Schnittstelle ermöglicht den einfachen Zugriff auf das Herzstück der Box: den internen Mikrocontroller, der unter anderem einen Teil des Bordcomputers des Fahrzeugs simulieren kann. „Uns war eine große Flexibilität des Konverters wichtig, um alle Anwendungsfälle realitätsnah abbilden zu können“, so Schmieder. „Daher haben wir das System so designt, dass sich sämtliche Parameter intern speichern oder auf einer austauschbaren SD-Karte vordefinieren lassen können, die man bei Bedarf wechseln kann.“ Dies gewährleistet eine umfangreiche Konfiguration aller wichtigen Parameter, die für die Anzeige eines Bildes auf dem Display benötigt werden. Dadurch bietet der Konverter eine anpassungsfähige Testumgebung für ganz unterschiedliche Anwendungen. Gleichzeitig wurde bei der Entwicklung großen Wert auf eine hohe Bedienungsfreundlichkeit gelegt.
Individuelle Anpassung an verschiedenste Hersteller möglich
Im Augenblick wird der Prototyp des APIX3-Konverters für die Serienproduktion von Cockpitbaugruppen optimiert und auf Serientauglichkeit validiert – beispielsweise auf Widerstandsfähigkeit gegenüber elektrostatischen Entladungen beziehungsweise auf elektromagnetische Verträglichkeit. In einem nächsten Schritt kann das Gerät für jeden Fahrzeugtypen individualisiert werden, denn die Displays und Infotainment-Systeme der verschiedenen Hersteller unterscheiden sich oftmals grundlegend in ihrer Architektur. „Wir können aber den APIX3-Konverter für jeden Hersteller konfigurieren“, erklärt Schmieder. „Auch individuelle Anpassungen der Steuerungs-Software sind möglich. So lassen sich etwa Features zur einfachen Kalibrierung der Displays oder das Überwachen der Temperatur auf Wunsch umsetzen.“ Die flexible Lösung erlaubt OEMs und Systemlieferanten die schnelle Umsetzung maßgeschneiderter Anwendungen – und das ohne kostenaufwendiges Equipment.
Die Einsatzmöglichkeiten für den APIX3-Konverter sind vielfältig. Beispielsweise eignet er sich dank seines kompakten Formats für den Lebensdauertest von Displays. Bei diesen Testläufen werden viele verschiedene Bildquellen benötigt, die mit möglichst geringem technischem Aufwand angesteuert und in die bestehende Testumgebung integriert werden müssen. Ebenso ermöglicht das Gerät die unkomplizierte Überprüfung neuer Konzeptideen eines OEM oder eine zielgerichtete HMI-Entwicklung, die genau an die jeweilige Anwendungsumgebung angepasst ist. „Wir unterstützen außerdem mit unserem gesammelten Know-how zur APIX3-Technologie und beraten bei der Umsetzung einer geeigneten Testumgebung, damit der Endkunde die größtmögliche Qualität für sein Infotainment-Erlebnis im Fahrzeug erhält“, resümiert Schmieder.
(Weitere Informationen unter: www.arrk-engineering.com und apix-sales@arrk-engineering.com)
Was ist APIX3?
Die APIX-Technologie (Automotive Pixel Link) ermöglicht eine serielle Hochgeschwindigkeits-Gigabit-Multichannel-Verbindung von Displays, Kameras und Steuereinheiten für Anwendungen in der Automobilbranche. APIX3 ist die neueste Generation aus dem Hause Inova Semiconductors. Sie unterstützt die Übertragung mit bis zu 6 Gbps über ein STP-Kabel (Shielded Twisted Pair) und bis zu 12 Gbps über eine QTP-Verbindung (Quad Twisted Pair). Damit ist sie etwa viermal so schnell wie die vorherige APIX2-Generation und empfiehlt sich für die Verwendung bei Displays mit HD- und Ultra-HD-Auflösung. Außerdem bietet sie Diagnosefunktionen, einschließlich Kabelüberwachung zur präventiven Erkennung von Kabeldefekten.
Kontakt: marketing@arrk-engineering.com