如何在ADAS應(yīng)用程序中使用MIPI®CSI-2端口復(fù)制記錄傳感器數(shù)據(jù)

隨著高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)(ADAS)促成自動(dòng)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(gè)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(gè)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(gè)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(gè)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(gè)不同傳感器的原始數(shù)據(jù)，并創(chuàng)建兩個(gè)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(shí)別)可以處理一個(gè)流，而另一個(gè)流被記錄到數(shù)據(jù)記錄存儲(chǔ)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(gè)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(dòng)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(shí)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(shí)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(gè)參考時(shí)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(shí)序。

圖3：DS90UB964-Q1將四個(gè)不同類型的傳感器聚合并復(fù)制到兩個(gè)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(gè)分組來自哪個(gè)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(píng)論或?yàn)g覽TI的SerDes產(chǎn)品組合。