更安全、更智能汽车的必经之路

2017年10月18日

Kent Robinett 作者: Kent Robinett
Maxim Integrated  汽车事业部副总裁;


您是否注意到,我们的道路正在变得越来越拥挤,特别是在大都市?您或许在上班途中参加电话会议,但驾驶操作必然影响您的工作效率。当无人驾驶汽车上路后,则会完全改变现状——想象一下,汽车在车水马龙中自如穿梭,您可以自如查看电子邮件、写报告、研究和其他项目相关的工作。

全球各地的多个城市已经开始了无人驾驶汽车的测试。实际上,通用汽车和克鲁斯(Cruise)自动化(去年被GM收购)上月宣布,他们开发了一款 适合批量生产的无人驾驶汽车。虽然GM和Cruise声称这是首款适合大规模生产的汽车,但Tesla已经开始为其所有电动汽车配备支持无人驾驶的传感器套件;Chrysler(克莱斯勒)则正在为Waymo (Alphabet的无人驾驶部门)构建数百辆的Pacifica无人驾驶小型客货车。

同时,当前汽车已经实现了高级辅助驾驶系统(ADAS),包括辅助泊车、自动制动、行人检测和防撞等功能。传感器、摄像头和高速串行链路等底层技术是实现此类功能不可或缺的部件,随着整个行业向第五代完全自主驾驶方向发展,它们将继续发挥至关重要的作用。

实时决策带来巨大的带宽需求

为了使汽车快速应答命令并实时产生决策,ADAS应用程序必须能够快速捕获、处理来自多个摄像头和传感器的输入。车内摄像系统的数据速率通常比较高。以全景环视系统为例:每个摄像头的视频流通常为1280 x 800像素,帧率为30 f/s。信息娱乐系统也依赖于摄像头,其支持的分辨率越来越高,以处理音频和视频数据。如今的汽车中,经常能看到多达8个支持安全功能的摄像头。安全和信息娱乐系统相结合,使得未来汽车上可能安装十几个摄像头,多个超高清显示屏,以及支持所有数据传输的串行链路。当然,车辆与车辆(V2V)和车辆与基础设施(V2X)之间的通信也相当重要!与ADAS和信息娱乐系统一样,V2V、V2X和传感器融合系统全部要求宽带和数据完整性,从而实现汽车间以及与道路基础设施间共享数据,并作出相应决策。

据Strategy Analytics预测,从今年到2020年,带宽需求预计提高大约25倍。更高的帧率和分辨率只会给汽车带宽带来更大的压力。然而,这是支持迅速扩张在线数据容量必不可少的,包括视频流、视频会议、游戏和社交媒体等车内活动。关于底层数据传输技术,解决带宽、数据完整性、互连复杂度以及恶劣的工作环境等问题所面临的挑战越来越大。串行链路技术必须在这种汽车环境中运行良好,以支持高速、高可靠性和低延迟等要求。

以太网架构在如今的汽车中很常见,可以实现比CAN总线快100倍的链路传输数据。然而,使用以太网也要求压缩视频传送,且其速度并不足以支持当今或未来汽车的要求。汽车制造商希望在车内传输百万像素分辨率图像的需求日益迫切,同时还需要满足摄像头内对空间及功耗预算的苛刻要求。

支持4K视频的下一代高速串行链路

Maxim的下一代吉比特多媒体串行链路(GMSL)串行器和解串器(SerDes)技术全面支持未来ADAS和信息娱乐系统要求的宽带、互联复杂度和数据完整性的要求。 


Why Every Car Needs These High-Speed Serial Links
1:33 October 16, 2017

GMSL SerDes技术能够同时传输HD视频、音频、控制信息、组合传感器数据,支持长达15m同轴电缆或10m - 15m屏蔽双绞线电缆的吉比特以太网传输。由于该技术可以实现多路百万像素级图像的无压缩传输,GMSL可以很好地支持机器视觉技术,而后者已经迅速发展为目标和行人检测等安全功能的核心技术。我们的SerDes产品还内置扩频功能,从而减少链路的电磁干扰(EMI)。通过屏蔽双绞线或同轴电缆可靠传输, GMSL技术 在简化设计的同时有效降低了重量、成本、体积和功耗。

GMSL:为更智能、更安全的汽车铺平道路

随着当今汽车融入了越来越多的安全和信息娱乐功能,接口带宽的需求在不断提高。未来的汽车将成为我们日常通勤的远端工作站或长途旅行中的娱乐中心,对快速传输和处理多种数据类型的要求将进一步提高。GMSL SerDes技术为4K视频、传感器数据聚合、吉比特以太网和音频数据传输铺平了道路,使您的设计满足未来汽车更智能、更安全的需求。