隨著高級駕駛員輔助系統(tǒng)(ADAS)促成自動駕駛,對機(jī)器視覺、查看、并行處理和數(shù)據(jù)記錄的聚合視頻傳感器數(shù)據(jù)多副本的需求越來越多。
前置機(jī)器視覺攝像頭更是需要多個副本,但它將很快適用于自主車輛的附加攝像頭、雷達(dá)和光線檢測/測距(LIDAR)傳感器。數(shù)據(jù)記錄是一個當(dāng)今非常常見的復(fù)制應(yīng)用(圖1)。在機(jī)器視覺應(yīng)用中,通常記錄某些行車狀況的原始傳感器數(shù)據(jù),以用于未來分析。這種情況下,擁有聚合原始傳感器數(shù)據(jù)的第二副本,并將其用于數(shù)據(jù)記錄,是大有裨益的;而另一個副本則用于機(jī)器視覺處理。
圖1:常見的ADAS數(shù)據(jù)記錄拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
復(fù)制聚合傳感器數(shù)據(jù)
數(shù)據(jù)復(fù)制可在視頻路徑中的不同位置進(jìn)行。可通過單獨(dú)的電纜將每個傳感器連接到機(jī)器視覺和數(shù)據(jù)記錄電子控制單元(ECU),但這種方式使所需電纜的數(shù)量增加一倍。相反,在傳感器數(shù)據(jù)聚合之后拆分?jǐn)?shù)據(jù)反而變得更簡單。例如,DS90UB964-Q1四通道解串器集線器可聚合最多四個不同傳感器的原始數(shù)據(jù),并創(chuàng)建兩個組合數(shù)據(jù)副本,且無需諸如分離器和橋接芯片等的外部組件。機(jī)器視覺算法(例如對象識別)可以處理一個流,而另一個流被記錄到數(shù)據(jù)記錄存儲器中(圖2)。連接的傳感器無需全部相同;組合不同類型、分辨率和速度的多個傳感器可實(shí)現(xiàn)真正的傳感器融合系統(tǒng)。例如,可以合并不同幀速率的攝像機(jī)組合和單獨(dú)雷達(dá)傳感器的數(shù)據(jù)。
圖2:端口復(fù)制模式對于復(fù)制機(jī)器視覺處理和數(shù)據(jù)記錄操作的聚合傳感器數(shù)據(jù)流非常有用
圖3所示為四攝像頭系統(tǒng),具有由彩色塊所示的不同數(shù)據(jù)速率。聚合數(shù)據(jù)在移動工業(yè)處理器接口(MIPI)攝像頭串行接口(CSI)-2端口0和1兩者處呈現(xiàn)。CSI-2總線具有“突發(fā)性”,意味著其以固定數(shù)據(jù)速率運(yùn)行、將發(fā)送數(shù)據(jù)為可用狀態(tài),并且當(dāng)機(jī)器空閑時恢復(fù)到低功率(LP)狀態(tài)。因此,傳感器速度可在不改變ECU處理器時序的條件下進(jìn)行變化。即使傳感器鏈路以獨(dú)立頻率運(yùn)行,解串器集線器在單個參考時鐘上也可將數(shù)據(jù)提供給片上系統(tǒng)(SoC)處理器,從而簡化系統(tǒng)時序。
圖3:DS90UB964-Q1將四個不同類型的傳感器聚合并復(fù)制到兩個MIPI CSI-2端口
DS90UB964-Q1支持MIPI CSI-2虛擬通道ID重映射。虛擬通道在聚合流中分離傳感器數(shù)據(jù),使得處理器可以容易地確定各個分組來自哪個傳感器,而不必在位填充方法中計(jì)數(shù)位。處理器簡單地讀取數(shù)據(jù)頭中的虛擬ID(VC-ID)字段以確定虛擬通道地址。若傳感器已使用相同的VC-ID,則它們可以被重新映射到未使用的VC-ID,以區(qū)分輸入數(shù)據(jù)。憑借高達(dá)1.6Gbps/通道,每端口總共有6.4Gbps帶寬可用于支持4 + 1MP/60fps、2MP/30fps或衛(wèi)星雷達(dá)傳感器——或不同傳感器的組合。
結(jié)論
數(shù)據(jù)記錄將在ADAS,特別是自主駕駛應(yīng)用中發(fā)揮越來越重要的作用。傳感器數(shù)據(jù)聚合后,復(fù)制傳感器數(shù)據(jù)通常最有效。新產(chǎn)品集成了復(fù)制功能,無需使用外部分離器,為未來汽車ADAS應(yīng)用帶來了新的架構(gòu)可能性。若要了解有關(guān)ADAS攝像頭和雷達(dá)應(yīng)用的更多信息,請登錄并發(fā)表評論或?yàn)g覽TI的SerDes產(chǎn)品組合。