選定エンジニアリングプロジェクト

FPGAビデオ処理、ディスプレイとバックライト制御、パワーエレクトロニクスから選んだプロジェクトです。それぞれシステム構成、ハードウェア実装、用途ごとの統合を一緒に示します。

01

AIコンピューティングシステムの電源構成

AIコンピューティング向けの電源構成です。中間の配電母線から負荷近傍の変換段までを範囲とします。レール計画、変換段の選定、シーケンス、保護、監視をまとめて扱います。負荷、電流配分、熱制約、基板統合に照らして評価し、その後の回路と試作の根拠にします。

コンバータ、エッジコネクタ、ヒートシンクがある電源基板。
変換段、コネクタ、ヒートシンクが見える電源基板。
  1. 配電と変換の計画

    上流の供給、中間母線、負荷点の変換の関係を、各負荷の電力と動作条件とともに明確にします。

  2. 調整、保護、監視

    制御要求、投入順序、故障処理、ならびに電圧、電流、温度の監視要求を評価します。

  3. 基板と熱設計の統合

    電源構成を具体的な基板に落とすとき、大電流経路、部品配置、相互接続、放熱を考慮します。

02

高解像度ディスプレイ向けFPGAビデオ処理

ソース側コントローラと高解像度ディスプレイの間の映像経路を、デュアルFPGAで扱うプロジェクトです。複数の映像リンク、並列処理、パネルタイミングを一つのシステムで調整します。スループット配分、クロックドメイン、処理経路間の同期が中心です。バッファとインタフェース動作は、予定した画像処理と一緒に見ます。

プロセッサ、メモリ、映像インタフェースコネクタがある基板。
映像インタフェースコネクタを備えたFPGA処理基板。
  1. マルチリンク映像構成

    FPGA資源の上で入出力映像を分け、インタフェース境界、データ配分、並列処理経路の関係を定めます。

  2. クロックとフレームの協調

    受信と送信のクロック関係、クロックドメイン間、フレーム合わせを扱い、独立して動くリンクの協調を見ます。

  3. 処理とシステム統合

    画素スループットと遅延に合わせてストリーミング論理とバッファを組み、ソースからパネルまでの統合でリンク動作を確認します。

03

産業用ディスプレイとコントローラの統合

ディスプレイパネル、コントローラ、バックライト電子を、産業機器向けの一つのハードウェア設計に入れます。映像インタフェース、パネル電源、制御信号、基板と表示ユニットの構造関係を含みます。選定したパネル、取付条件、使用環境に基づき、起動、相互接続、保守性を実際の条件として見ます。

内蔵ディスプレイと操作パネルがある産業機器。
ディスプレイを統合した産業機器。
  1. パネルとコントローラの適合

    信号源、コントローラ、選定パネルを、映像フォーマット、インタフェース要求、タイミングで揃えます。

  2. 電源シーケンスとバックライト制御

    パネル電源レール、イネーブル、輝度制御を調整し、起動、停止、通常動作が予定した順になるようにします。

  3. ハードウェア統合と立ち上げ

    基板間の接続と構造インタフェースを仕上げ、装置統合の段階で電源、信号、表示を確認します。

04

HUD画像補正と両眼合成

幾何補正と左右画像の協調が必要なHUD表示向けに、FPGAの画像処理を行います。処理経路は、入力映像、補正データ、出力タイミングを、定めた資源と遅延の範囲に置きます。座標変換、画素の再サンプリング、画面合成が中心で、実装は光学配置と表示インタフェースで決まります。

映像入力から幾何補正と画面合成を経て表示出力に至るHUD画像処理。
処理の流れ。実装は表示と光学の構成によって決まります。
  1. 幾何マッピングと再サンプリング

    補正データで定義した座標対応を画像変形の演算にし、補間、画像端、メモリアクセスを考慮します。

  2. 左右画面の合成

    光学とシステム構成に従い、表示経路に必要な左右の内容を配置し、協調させます。

  3. パイプラインと出力タイミング

    目標遅延と使えるFPGA資源に対して、処理段、バッファ、インタフェースタイミングを計画します。

05

MiniLEDローカルディミング制御

画像から得た輝度情報を、ゾーン分割したLEDバックライトに接続します。コントローラは画素データをバックライトゾーンの指令に変換し、表示タイミングと一緒に送り出します。輝度解析、ゾーン対応、輝度制御、ドライバ通信を範囲とし、バックライトの挙動と表示画像の関係を見ます。

画素ディスプレイの前にあるコントローラ基板。
画素ディスプレイと一緒に示したコントローラ基板。
  1. 画素からゾーンへの処理

    入力画素列をバックライトの形状に対応させ、調光パイプライン用のゾーン輝度を求めます。

  2. バックライト制御とドライバインタフェース

    処理したゾーン値を輝度指令に変換し、選定したLEDドライバとの通信を、更新タイミングと制御分解能を含めて組み立てます。

  3. 表示とバックライトの協調

    バックライト更新をパネル動作に合わせ、システム調整で輝度の移り変わり、ちらつき、画像の一致を評価します。

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用途、インタフェース、性能目標をお知らせください。範囲と次の開発作業を一緒に定めます。

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