先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)正逐漸成為汽車中不可或缺的一部份——其介面可以連接到許多不同叢集的汽車電力/電子系統(tǒng)。與人體類似,，這必須建置大 量功能并且使其互連：例如相機(jī),、雷達(dá)和超音波的感測器,，以及處理單元和致動(dòng)器,?？紤]到使用場景的復(fù)雜度以及必須交換資訊的車輛區(qū)域不同,，充份的網(wǎng)路基礎(chǔ)架 構(gòu)對于系統(tǒng)效率的重要性不言而喻,。從功能角度來看,，駕駛輔助系統(tǒng)已經(jīng)開始不斷擴(kuò)大傳統(tǒng)車載資訊娛樂系統(tǒng)的范圍。

　　如圖1‘電力/電子架構(gòu)的演變’中所示,，駕駛輔助領(lǐng)域正逐漸成為電力/電子生態(tài)系統(tǒng)中不可或缺的一部份,。ADAS和資訊娛樂系統(tǒng)將在未來將協(xié)同發(fā)展。

圖1：電力/電子架構(gòu)的演變,。

　　典型的新興駕駛輔助應(yīng)用包括：停車輔助,、碰撞警告、交通標(biāo)志監(jiān)看,、車道偏離警告,、進(jìn)階車道引導(dǎo)、行人警告,、夜視,、自動(dòng)巡航控制，以及預(yù)先碰撞警示,。

　　駕駛輔助系統(tǒng)對于網(wǎng)路具有特殊要求,。其特點(diǎn)包括：控制、視訊,、資料封包和IP資料的傳輸,；最高品質(zhì)的服務(wù)；硬即時(shí)確定性和低延遲,；靈活的拓?fù)?，如星狀、菊鏈和環(huán)狀,；高頻寬,；遠(yuǎn)端控制功能；安全性方面,；以及穩(wěn)定性和成熟度,。除此之外，成本效率也是一項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo),。

　　接下來將說明采用基本時(shí)分多址(TDMA)機(jī)制的多通道網(wǎng)路方案是一種絕佳的選擇,。

　　多通道方案

　 　通常，駕駛輔助系統(tǒng)必須處理各種感測器資料,。為了因應(yīng)這種復(fù)雜度,，經(jīng)常必須尋找一種具有不同抽象層次和時(shí)序約束的分層方法,。低層級中存在大量原始資料， 這需要較高的頻寬和一致且快速的傳輸,。中層級需要傳輸物件和屬性,。最后，最高層級則提供解析后的數(shù)據(jù),。MOST技術(shù)的典型映射如圖2‘MOST技術(shù)資料傳 輸機(jī)制’所示,。

圖2：MOST技術(shù)資料傳輸機(jī)制

       多通道網(wǎng)路系統(tǒng)能夠讓一個(gè)網(wǎng)路平行使用包括控制資料、串流資料和資料封包資料等所有服務(wù),。必要時(shí)還可透過一種高度決定性的方式輕松同步這些服務(wù),。

　 　第3代MOST規(guī)格導(dǎo)入了速率達(dá)150Mbps的MOST技術(shù)網(wǎng)路。這一網(wǎng)路支援IP資料通訊,，可提供符合IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)的汽車即用型乙太網(wǎng)路通道,，通道頻寬可在0到近150Mbps范圍自由配置。MOST技術(shù)向各種基于IP協(xié)議的應(yīng)用開放,，包括無線行動(dòng)裝置 的無縫整合,，以及‘車到車’與‘車到基礎(chǔ)設(shè)備’之間的通訊。

　　MOST技術(shù)架構(gòu)及其功能模組概念包含明確的應(yīng)用程式設(shè)計(jì)介面,，能夠標(biāo)準(zhǔn)化駕駛輔助應(yīng)用和感測器的介面,。

                                 圖3：基于MOST技術(shù)網(wǎng)路的多相機(jī)系統(tǒng)

　　適合相機(jī)系統(tǒng)整合的星狀拓?fù)?/strong>

　 　圖3顯示一個(gè)基于MOST150網(wǎng)路的多相機(jī)系統(tǒng)，其中包括四臺(tái)高解析度相機(jī),。最多可以為每臺(tái)相機(jī)的視訊串流分配150Mbps的頻寬,。MOST150 的整個(gè)資料串流頻寬可以單獨(dú)用于每個(gè)相機(jī)鏈路。該視訊相機(jī)系統(tǒng)可以擴(kuò)展到八臺(tái)相機(jī),，總共使用1.2Gbps的總資料串流頻寬,。環(huán)景相機(jī)透過同軸電纜連接到 星狀拓?fù)涞闹醒牍?jié)點(diǎn),。

圖4：基于MOST150同軸電纜的俯視展示系統(tǒng)

圖5：基于MOST150同軸電纜的車頂俯視螢?zāi)?/p>

       360度汽車俯視系統(tǒng)(圖4和圖5)使用了搭配MOST技術(shù)介面的小型相機(jī),，可提供1百萬畫素的解析度和高動(dòng)態(tài)范圍。這類相機(jī)以經(jīng)濟(jì)高效的設(shè)計(jì)為基礎(chǔ),，由影像感測器晶片和MOST技術(shù)介面晶片組成,。利用遠(yuǎn)端控制功能，無需記憶體晶片或額外的微控制器即可執(zhí)行相機(jī),。

　　憑藉TDMA機(jī)制內(nèi)建的同步性,，MOST技術(shù)多通道網(wǎng)路方案可確保即時(shí)的確定性和超低的視訊延遲(小于10毫秒)，因此可以完全滿足ADAS的需要,。

　　MOST150技術(shù)已經(jīng)過與German TV合作的研究認(rèn)證,。根據(jù)IEC 61508和ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)，MOST150具有安全保護(hù)層的概念,，適用于自動(dòng)防故障裝置的應(yīng)用,。

　　使多個(gè)MOST150分支的頻寬倍增

　　位于中央節(jié)點(diǎn)的多埠網(wǎng)路介面控制器可為每個(gè)網(wǎng)路分支分配最多150Mbps的資料串流頻寬,。可使用包括星狀,、環(huán)狀,、樹狀或菊鏈在內(nèi)的任意拓?fù)浣⒉煌姆种В⒖梢栽诓挥绊懴到y(tǒng)其他部份的串流資料傳輸情況下熱插拔或斷開這些分支,。

　　低延遲資料串流

　 　將視訊串流從相機(jī)發(fā)送到渲染器意味著將在很長一段時(shí)間內(nèi)傳輸大量的視訊資料,。連續(xù)傳輸?shù)馁Y料串流不能發(fā)生中斷或存在延遲。MOST技術(shù)以確保的頻寬和超 低延遲傳輸資料串流,。它既不需要額外的通訊處理器或定址開銷,，也不必將資料分拆到多個(gè)資料封包中(隨后資料封包每次沿路徑通過設(shè)備都需要進(jìn)行檢查)這種浪 費(fèi)頻寬的串流。

　　同軸電纜

　　利用同軸電纜解決方案能夠?qū)崿F(xiàn)雙向通訊并透過同一根電纜供電,，因此可為ADAS汽車領(lǐng)域提供可擴(kuò)展的電氣實(shí)體層,。同軸電纜是傳輸高頻訊號的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)電纜。它本身提供保護(hù),，而且是一種低成本的標(biāo)準(zhǔn)電纜和連接器,。它采用自動(dòng)化接外掛程式結(jié)構(gòu)，與保護(hù)的銅線雙絞線相較,，能夠?qū)崿F(xiàn)更低的裝配成本,。同軸電纜方案通過EMC驗(yàn)證，工作速度已高達(dá)數(shù)Gbps,，使其成為一種經(jīng)未來驗(yàn)證可行的實(shí)體層,。

　　相機(jī)設(shè)計(jì)

　　圖6顯示相機(jī)模組的方塊圖。影像感測器直接連接到MOST介面,。相機(jī)通過I2C和GPIO并利用遠(yuǎn)端控制功能來進(jìn)行控制,。視訊資料發(fā)送到MOST介面，隨后透過MOST網(wǎng)路以最高服務(wù)品質(zhì)進(jìn)行傳輸,。

圖6：相機(jī)方塊圖

　　遠(yuǎn)端控制功能

　 　相機(jī)模組利用添加到MOST技術(shù)規(guī)格中的全新遠(yuǎn)端控制功能,。這項(xiàng)新功能可減少軟體堆疊，軟體堆疊通常需要在顯示器和相機(jī)等周邊設(shè)備節(jié)點(diǎn)中使用微控制器和 記憶體,。例如,，遠(yuǎn)端控制功能支援作為I2C匯流排主元件的控制埠。I2C匯流排主元件管理影像感測器和其他板上從屬元件的讀寫作業(yè),。I2C的讀寫作業(yè)透過 MOST控制通道遠(yuǎn)端處理,。此外，GPIO也透過MOST技術(shù)控制通道遠(yuǎn)端處理,。例如,，它們可以作為相機(jī)中的重置接腳。GPIO事件將通過MOST網(wǎng)路自 動(dòng)進(jìn)行報(bào)告,。俯視系統(tǒng)的電子控制單元(ECU)中現(xiàn)有的處理能力用于執(zhí)行所有相機(jī)的控制軟體,。

將所有控制軟體集中于俯視系統(tǒng)的ECU中可顯著簡化開發(fā)過程,，因?yàn)檫@種情況下只需要開發(fā)和部署一個(gè)軟體實(shí)例。這種設(shè)備架構(gòu)有助于最佳化系統(tǒng)劃分,、節(jié)省電路板空間,，甚至降低遠(yuǎn)端裝置的功耗。

　　穩(wěn)定性和成熟度

　　如今,，MOST技術(shù)已在150種上路行駛的車型中通過穩(wěn)定性與強(qiáng)韌性驗(yàn)證了,。采用MOST150網(wǎng)路的最新汽車也已從2012年開始上路行駛。

　　MOST技術(shù)為ADAS提供了一種經(jīng)濟(jì)高效的系統(tǒng)解決方案,，主要優(yōu)勢如下：

　　1,、透過TDMA機(jī)制實(shí)現(xiàn)確定性和超低延遲

　　2、MOST的資料串流特性支援連續(xù)傳輸視訊資料串流,，無需資料封包或緩沖

　　3,、最高品質(zhì)的服務(wù)

　　4、支援多種資料類型：控制,、資料封包,、資料串流和IP資料

　　5、靈活的拓?fù)?，如星狀,、菊鏈和環(huán)狀

　　6、經(jīng)汽車驗(yàn)證的同軸電纜實(shí)體層

　　結(jié)論

　 　本文展示MOST技術(shù)網(wǎng)路可為相機(jī)系統(tǒng)(如俯視系統(tǒng))提供最佳解決方案,。多通道網(wǎng)路方案支援通過同一鏈路平行傳輸控制訊息,、視訊資料串流和物件清單等資 料封包資料。靈活的架構(gòu)支援星狀和環(huán)狀拓?fù)湟约岸叩幕旌?。MOST技術(shù)的資料串流特性基于TDMA機(jī)制,，支援即時(shí)資料串流并可提供超低延遲和最高品質(zhì)的 服務(wù)。

　　MOST技術(shù)可為每臺(tái)相機(jī)的資料串流分配最高150Mbps的頻寬,，在俯視系統(tǒng)的ECU中,，當(dāng)使用由八臺(tái)相機(jī)組成的星狀架構(gòu)時(shí)，最多可使用1.2Gbps的頻寬向中央處理器傳輸視訊資料,。該技術(shù)使用經(jīng)驗(yàn)證的汽車同軸電纜和連接器,，并可通過同一根電纜供電,。MOST技術(shù)已在150多種上路行駛的車型中得到應(yīng)用,，能夠?yàn)橄鄼C(jī)系統(tǒng)提供一種穩(wěn)定且成熟的選擇。