汽車正在迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榘踩B接的自動(dòng)駕駛機(jī)器人，能夠感知環(huán)境、思考環(huán)境，然后自主行動(dòng)?？赡茏兓斓氖切⌒妥詣?dòng)駕駛公共車輛——出租車/乘車共享和公共汽車，它們將把我們從公共交通站點(diǎn)（最后一英里）帶到我們想去的地方，或者在市中心或辦公園區(qū)內(nèi)。

一個(gè)例子是 2015 年 10 月推出的NAVYA ARMA 自動(dòng)電動(dòng)巴士。這種小型巴士可以在沒有司機(jī)的情況下以高達(dá) 28 英里/小時(shí)的速度安全地運(yùn)送多達(dá) 15 名乘客。它正在歐洲和美國的多個(gè)社區(qū)進(jìn)行測試或使用，并在 2017 年 CES 期間在拉斯維加斯的街道上進(jìn)行了演示。

看周圍

無論是汽車還是公共汽車，自動(dòng)駕駛汽車都需要攝像頭、雷達(dá)，也許還有激光雷達(dá)來感知周圍的完整環(huán)境。使用這些傳感器的組合，車輛的高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng) （ADAS） 可以檢測車輛所有四個(gè)側(cè)面的世界。多臺(tái)攝像機(jī)——少至五臺(tái)，多至八臺(tái)——是系統(tǒng)的關(guān)鍵。前置和后置攝像頭需要靈敏度和快速響應(yīng)，以幫助進(jìn)行交叉交通和碰撞檢測，并且正在迅速成為許多汽車和 SUV 的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。所有環(huán)視攝像頭的組合為緊急制動(dòng)輔助、自適應(yīng)巡航控制、盲點(diǎn)檢測、后方交叉路口警報(bào)、車道偏離警告/自動(dòng)車道保持以及即將來到您最喜歡的汽車的交通標(biāo)志提供可靠信息認(rèn)可，所以你永遠(yuǎn)不會(huì)，

基本相機(jī)系統(tǒng)

例如，特斯拉汽車上的最新硬件套件使用 NVIDIA Drive PX 2 處理平臺(tái)，該平臺(tái)從八個(gè)攝像頭、超聲波傳感器和雷達(dá)系統(tǒng)中獲取數(shù)據(jù)。該平臺(tái)從用于 AutoCruise 功能的手掌大小的節(jié)能模塊擴(kuò)展到能夠完全自動(dòng)駕駛的強(qiáng)大 AI 超級(jí)計(jì)算機(jī)。該系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)了解車輛周圍發(fā)生的情況，在高清地圖上精確定位，并規(guī)劃安全的前進(jìn)路徑。它結(jié)合了深度學(xué)習(xí)、傳感器融合和環(huán)繞視覺來改變駕駛體驗(yàn)。

攝像頭系統(tǒng)的性能對(duì)于安全輔助或自動(dòng)駕駛車輛至關(guān)重要。當(dāng)然，攝像頭分布在車輛周圍，并且通常與 CPU 相距很遠(yuǎn)。它們的性能水平?jīng)Q定了 ADAS 可以看到物體的距離、可檢測到的物體有多小以及信息可用的速度——取決于分辨率、動(dòng)態(tài)范圍和幀速率。鑒于來自這些設(shè)備的信息的關(guān)鍵性質(zhì)，它們不能容忍高錯(cuò)誤率。它們還具有非常高的數(shù)據(jù)速率。在環(huán)視系統(tǒng)中，每個(gè)攝像頭通常具有 1280 × 800 像素分辨率和 30 f/s 幀刷新率的視頻流。

汽車領(lǐng)域使用多種總線或網(wǎng)絡(luò)，包括 CAN、LIN、FlexRay、MOST、LVDS 和以太網(wǎng)。但視頻鏈路所需的數(shù)據(jù)速率排除了所有這些的使用，除了 LVDS 和以太網(wǎng)。

更好的解決方案

在千兆多媒體串行鏈路 （GMSL） 中可以找到更好的解決方案，它提供了以太網(wǎng)的無壓縮替代方案。因此，與以太網(wǎng)相比，GMSL 的數(shù)據(jù)速率提高了 10 倍，布線成本降低了 50%，并且 EMC 更好。Maxim 提供MAX96707和 MAX96708 GMSL 串行器/解串器芯片，它們使用電流模式邏輯 （CML） 來實(shí)現(xiàn)非常高的抗噪性，并且可以通過低成本的 50 Ω 同軸電纜或 100 Ω 雙絞線電纜傳輸最長 15m 的數(shù)據(jù)。它們與高達(dá) 1.74Gbps 串行比特率的百萬像素相機(jī)配合使用。相機(jī)數(shù)據(jù)時(shí)鐘為 12.5MHz 至 87MHz，12 位 + H/V 數(shù)據(jù)或 36.66MHz 至 116MHz，12 位 + H/V 數(shù)據(jù)（使用內(nèi)部編碼）。IC 共享 9.6kbps 至 1Mbps I 2C 控制彼此之間的通道并與外部源進(jìn)行更新和設(shè)置。它們具有在檢測到錯(cuò)誤時(shí)自動(dòng)重新傳輸控制數(shù)據(jù)的功能。控制通道多路復(fù)用到串行鏈路上，可帶或不帶視頻通道。

MAX96707串行器IC具有可編程預(yù)加重/去加重功能，用于驅(qū)動(dòng)更長的電纜。它具有視頻和控制數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤檢測功能，并具有用于雙攝像頭選擇的交叉點(diǎn)開關(guān)。可編程擴(kuò)頻可在其串行輸出上使用。該芯片采用小型 24 引腳 4 x 4mm TQFN 封裝，使用 1.7 至 1.9V 電源。最大供電電流為 88ma。

圖 1. MAX96707 功能框圖

MAX96708解串器可以跟蹤來自擴(kuò)頻串行輸入的數(shù)據(jù)，芯片的自適應(yīng)均衡大大提高了錯(cuò)誤率。輸出交叉點(diǎn)開關(guān)有助于提高靈活性。IC 的核心電源范圍為 1.7 至 1.9V，而 I/O 電源為 1.7 至 3.6V。該器件采用 32 引腳 5 x 5mm TQFN 封裝。

兩款芯片均在 -40o 至 115oC 溫度范圍內(nèi)工作，并具有 ±8kV 接觸和 ±15kV 空氣 ESD 保護(hù)，符合 IEC 61000-4-2 和 ISO 10605 標(biāo)準(zhǔn)。兩者均符合汽車標(biāo)準(zhǔn) AEC-Q100。評(píng)估套件（圖 2）可從經(jīng)銷商處獲得。

當(dāng)然，如果我正在設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，一個(gè)關(guān)鍵的事情就是與攝像頭的可靠通信。我會(huì)仔細(xì)檢查實(shí)際車輛設(shè)置中所有攝像頭連接中的錯(cuò)誤率以及最壞情況下的噪聲條件。在我看來，GMSL 技術(shù)提供了在這一關(guān)鍵領(lǐng)域取得成功的最佳機(jī)會(huì)，同時(shí)滿足標(biāo)準(zhǔn)并提供高可靠性。

審核編輯：郭婷