摄像头接口对ADAS系统设计至关重要

汽车正在迅速转变为安全连接的自动驾驶机器人，能够感知环境、思考环境，然后自主行动。可能变化更快的是小型自动驾驶公共车辆——出租车/乘车共享和公共汽车，它们将把我们从公共交通站点（最后一英里）带到我们想去的地方，或者在市中心或办公园区内。

一个例子是 2015 年 10 月推出的NAVYA ARMA 自动电动巴士。这种小型巴士可以在没有司机的情况下以高达 28 英里/小时的速度安全地运送多达 15 名乘客。它正在欧洲和美国的多个社区进行测试或使用，并在 2017 年 CES 期间在拉斯维加斯的街道上进行了演示。

看周围

无论是汽车还是公共汽车，自动驾驶汽车都需要摄像头、雷达，也许还有激光雷达来感知周围的完整环境。使用这些传感器的组合，车辆的高级驾驶员辅助系统 （ADAS） 可以检测车辆所有四个侧面的世界。多台摄像机——少至五台，多至八台——是系统的关键。前置和后置摄像头需要灵敏度和快速响应，以帮助进行交叉交通和碰撞检测，并且正在迅速成为许多汽车和 SUV 的标准设备。所有环视摄像头的组合为紧急制动辅助、自适应巡航控制、盲点检测、后方交叉路口警报、车道偏离警告/自动车道保持以及即将来到您最喜欢的汽车的交通标志提供可靠信息认可，所以你永远不会，

基本相机系统

例如，特斯拉汽车上的最新硬件套件使用 NVIDIA Drive PX 2 处理平台，该平台从八个摄像头、超声波传感器和雷达系统中获取数据。该平台从用于 AutoCruise 功能的手掌大小的节能模块扩展到能够完全自动驾驶的强大 AI 超级计算机。该系统可以实时了解车辆周围发生的情况，在高清地图上精确定位，并规划安全的前进路径。它结合了深度学习、传感器融合和环绕视觉来改变驾驶体验。

摄像头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，并且通常与 CPU 相距很远。它们的性能水平决定了 ADAS 可以看到物体的距离、可检测到的物体有多小以及信息可用的速度——取决于分辨率、动态范围和帧速率。鉴于来自这些设备的信息的关键性质，它们不能容忍高错误率。它们还具有非常高的数据速率。在环视系统中，每个摄像头通常具有 1280 × 800 像素分辨率和 30 f/s 帧刷新率的视频流。

汽车领域使用多种总线或网络，包括 CAN、LIN、FlexRay、MOST、LVDS 和以太网。但视频链路所需的数据速率排除了所有这些的使用，除了 LVDS 和以太网。

更好的解决方案

在千兆多媒体串行链路 （GMSL） 中可以找到更好的解决方案，它提供了以太网的无压缩替代方案。因此，与以太网相比，GMSL 的数据速率提高了 10 倍，布线成本降低了 50%，并且 EMC 更好。Maxim 提供MAX96707和 MAX96708 GMSL 串行器/解串器芯片，它们使用电流模式逻辑 （CML） 来实现非常高的抗噪性，并且可以通过低成本的 50 Ω 同轴电缆或 100 Ω 双绞线电缆传输最长 15m 的数据。它们与高达 1.74Gbps 串行比特率的百万像素相机配合使用。相机数据时钟为 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 共享 9.6kbps 至 1Mbps I 2C 控制彼此之间的通道并与外部源进行更新和设置。它们具有在检测到错误时自动重新传输控制数据的功能。控制通道多路复用到串行链路上，可带或不带视频通道。

MAX96707串行器IC具有可编程预加重/去加重功能，用于驱动更长的电缆。它具有视频和控制数据的错误检测功能，并具有用于双摄像头选择的交叉点开关。可编程扩频可在其串行输出上使用。该芯片采用小型 24 引脚 4 x 4mm TQFN 封装，使用 1.7 至 1.9V 电源。最大供电电流为 88ma。

图 1. MAX96707 功能框图

MAX96708解串器可以跟踪来自扩频串行输入的数据，芯片的自适应均衡大大提高了错误率。输出交叉点开关有助于提高灵活性。IC 的核心电源范围为 1.7 至 1.9V，而 I/O 电源为 1.7 至 3.6V。该器件采用 32 引脚 5 x 5mm TQFN 封装。

两款芯片均在 -40º 至 115ºC 温度范围内工作，并具有 ±8kV 接触和 ±15kV 空气 ESD 保护，符合 IEC 61000-4-2 和 ISO 10605 标准。两者均符合汽车标准 AEC-Q100。评估套件（图 2）可从经销商处获得。

当然，如果我正在设计一个自动驾驶系统，一个关键的事情就是与摄像头的可靠通信。我会仔细检查实际车辆设置中所有摄像头连接中的错误率以及最坏情况下的噪声条件。在我看来，GMSL 技术提供了在这一关键领域取得成功的最佳机会，同时满足标准并提供高可靠性。

审核编辑：郭婷