摄像头接口对ADAS系统设计至关重要_技术

汽车正在快速演化成一台安全联网的自动驾驶机器人，能够感测环境、进行思考并采取自主措施。变化更快的也许是小型自动驾驶公共车辆——出租车、拼车或公交车，能够将我们从公共交通站、市中心或办公区域带到想去的地方（最后一公里）。

其中一个例子是2015年10月推出的NAVYA ARMA自动驾驶电动巴士。这台小型巴士能够安全搭载15名乘客，时速高达28英里，目前正在欧洲和美国的许多社区进行测试或运营，并于CES 2017期间亮相拉斯维加斯街头。

观察周围环境

无论是小型汽车还是公共巴士，自动驾驶车辆都需要摄像头、雷达或激光雷达来感测周围的环境。利用这些传感器组合，汽车的高级驾驶辅助系统（ADAS）就能够检测车辆四周的环境。配备多个视频摄像头（至少5个，但通常多达8个）是系统的关键。车辆前方以及后置的摄像头需要高灵敏度和快速响应，以帮助监测交叉路口和碰撞，并正在迅速普及成为许多小汽车和SUV的标准配置。所有全景摄像头的组合为紧急制动辅助系统、自适应巡航控制、盲点检测、倒车盲点警示系统、车道偏离警告/自动车道保持提供可靠的信息，以及不久之后，您的爱车将支持交通标识识别系统，所以您将永远不会超过限速。

至关重要的摄像系统

举个例子，特斯拉（Tesla）汽车上的最新硬件套件采用了NVIDIA Drive PX 2处理平台，分别从8个摄像头、超声传感器组合和1个雷达系统获取数据。该平台可从支持自动巡航（AutoCruise）的高能效掌上模块扩展成为支持全自动驾驶、功能强大的AI超级计算机。系统能够实时了解车辆周围的情况，在高清晰度地图上精准的定位自己，并规划安全的前进路径。系统结合深度学习、传感器融合和全景视觉来改变驾驶体验。

摄像系统的性能对于安全辅助或自动驾驶车辆至关重要。当然，摄像头分布在车辆周围，往往与CPU相距甚远。其性能决定了ADAS能够看到多远的物体、能够检测到多小的物体，以及信息的传输速度——取决于分辨率、动态范围和帧速率。鉴于这些设备提供的信息的关键性，高误码率是不能容忍度的，因为其数据速率也是非常高的。在全景视图系统中，每个摄像头的视频流通常为1280 × 800像素分辨率，帧刷新率为30 f/s。

汽车中使用了大量的总线或网络，包括CAN、LIN、FlexRay、MOST、LVDS及以太网。但视频链路要求的数据速率排除了LVDS和以太网之外的所有总线类型。

更好的解决方案

一种更好的方案是吉比特多媒体串行链路（GMSL），它是以太网的无压缩替代方案。因此，与以太网相比，GMSL的数据速率快10倍，电缆成本降低50%，且EMC性能更好。Maxim提供MAX96707和MAX96708 GMSL串行器/解串器芯片，采用电流型逻辑（CML），具有极高的抗噪性，能够通过50 Ω低成本同轴电缆或100 Ω双绞线电缆传输数据，距离长达15m。器件能够与串行码率高达1.74Gbps的兆像素摄像头配合工作。摄像头数据时钟为12.5MHz至87MHz × 12位 + H/V数据，或36.66MHz至116MHz × 12位 + H/V数据（使用内部编码）。IC之间以及与外部源之间共用一个9.6kbps至1Mbps 的I2C控制通道，用于更新和设置。值得一提的是，器件能够在检测到误码时自动重发控制数据。控制通道被多路复用到串行链路，无论是否有视频通道。

MAX96707串行器IC具有可编程预加重/预减重，以驱动较长的电缆。器件能够对视频和控制数据进行检错，具有交叉点开关，用于双摄像头选择。串行输出提供可编程扩频。芯片采用小尺寸、24引脚、4 x 4mm TQFN封装，使用1.7至1.9V电源。最大电源电流为88mA。