先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)正逐漸成為汽車(chē)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(chē)電力/電子系統(tǒng)。與人體類(lèi)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(cè)器，以及處理單元和致動(dòng)器,。考慮到使用場(chǎng)景的復(fù)雜度以及必須交換資訊的車(chē)輛區(qū)域不同,，充份的網(wǎng)路基礎(chǔ)架 構(gòu)對(duì)于系統(tǒng)效率的重要性不言而喻,。從功能角度來(lái)看，駕駛輔助系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)始不斷擴(kuò)大傳統(tǒng)車(chē)載資訊娛樂(lè)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(lè)系統(tǒng)將在未來(lái)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(chē)輔助、碰撞警告,、交通標(biāo)志監(jiān)看,、車(chē)道偏離警告、進(jìn)階車(chē)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(duì)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(lái)將說(shuō)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(cè)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(jí)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(jí)需要傳輸物件和屬性,。最后,，最高層級(jí)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(guò)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(chē)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(kāi)放，包括無(wú)線(xiàn)行動(dòng)裝置 的無(wú)縫整合,，以及‘車(chē)到車(chē)’與‘車(chē)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(cè)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(guò)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(chē)頂俯視螢?zāi)?/p>

       360度汽車(chē)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(wàn)畫(huà)素的解析度和高動(dòng)態(tài)范圍,。這類(lèi)相機(jī)以經(jīng)濟(jì)高效的設(shè)計(jì)為基礎(chǔ),，由影像感測(cè)器晶片和MOST技術(shù)介面晶片組成。利用遠(yuǎn)端控制功能,，無(wú)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(mǎn)足ADAS的需要,。

　　MOST150技術(shù)已經(jīng)過(guò)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?？墒褂冒ㄐ菭?、環(huán)狀、樹(shù)狀或菊鏈在內(nèi)的任意拓?fù)浣⒉煌姆种?，并可以在不影響系統(tǒng)其他部份的串流資料傳輸情況下熱插拔或斷開(kāi)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(zhǎng)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(kāi)銷(xiāo)，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(guò)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(guò)同一根電纜供電,，因此可為ADAS汽車(chē)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(hào)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(xiàn)雙絞線(xiàn)相較,，能夠?qū)崿F(xiàn)更低的裝配成本。同軸電纜方案通過(guò)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(lái)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(cè)器直接連接到MOST介面,。相機(jī)通過(guò)I2C和GPIO并利用遠(yuǎn)端控制功能來(lái)進(jìn)行控制,。視訊資料發(fā)送到MOST介面,，隨后透過(guò)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(cè)器和其他板上從屬元件的讀寫(xiě)作業(yè),。I2C的讀寫(xiě)作業(yè)透過(guò) MOST控制通道遠(yuǎn)端處理。此外,，GPIO也透過(guò)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(guò)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(jiǎn)化開(kāi)發(fā)過(guò)程,，因?yàn)檫@種情況下只需要開(kāi)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(chē)型中通過(guò)穩(wěn)定性與強(qiáng)韌性驗(yàn)證了,。采用MOST150網(wǎng)路的最新汽車(chē)也已從2012年開(kāi)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(shì)如下：

　　1,、透過(guò)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(wú)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(lèi)型：控制、資料封包,、資料串流和IP資料

　　5,、靈活的拓?fù)洌缧菭?、菊鏈和環(huán)狀

　　6,、經(jīng)汽車(chē)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(guò)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叩幕旌稀OST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(chē)同軸電纜和連接器,，并可通過(guò)同一根電纜供電,。MOST技術(shù)已在150多種上路行駛的車(chē)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。