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汽车迈向智能化新时代,GMSL技术为高速数据传输铺平道路

发布时间:2017-12-04 点击数:3503

      随着计算机科学技术、无线通信技术以及交通运输业的高速发展,车辆导航系统的动态路径规划研究趋势还将向多导航器相互协调规划的方向发展。现在的车辆导航都是单个车辆为对象进行路径引导,而没有考虑到总体的大局协调,这样容易引起新的交通拥塞等问题,所以多导航器协调规划将是一种更加符合实际需求的规划方法。

       自动驾驶汽车的快速发展让汽车市场热闹非凡,不仅传统车厂频频发力,互联网公司也在不断加入,英特尔重金收购Mobileye,百度开放阿波罗自动驾驶汽车平台,谷歌自动驾驶汽车上路测试等,这些重磅新闻不断吸引着大众的眼球。然而,罗马不是一天建成的,自动驾驶汽车也不是一天就能造出来的,要实现真正的自动驾驶,需要品牌商、系统厂商、零部件厂商共同努力,当软件系统和硬件设备都发展成熟以后,用户才能真正体验到自动驾驶带来的便捷。

      真正的自动驾驶是怎样的情景?一家人可以坐在行驶的汽车中,大人处理邮件,小孩看视频、玩游戏,一家人其乐融融,再也不用担心驾驶安全的问题。然而,要实现这样美妙的行驶体验,需要ADAS技术高度成熟,辅助泊车、自动制动、行人检测和防撞等功能安全可靠,这一切离不开传感器、摄像头、链路层传输等底层技术协同工作。简单的信息传输目前的技术尚可支撑,而如果在汽车上安装几十个高清摄像头,要求ADAS系统实时接收视频并加以分析作出反应,就需要极高的带宽和高速传输链路。为了满足汽车系统实现高速数据传输,Maxim针对汽车应用推出了下一代GMSL技术,Maxim Integrated汽车事业部执行总监Balagopal Mayampurath介绍,“这项技术用在汽车上,支持高清视频、音频、传感器数据控制信息以及传输,通过电缆所支持传输距离达到15米,通过双角线的传输距离可达10-15米。同时,在车载设计里面对电磁兼容性的要求是非常严格,这项技术能够满足汽车领域最严格的EMC。”

支持信息和视频流同时传输,节约硬件成本

     控制信息和视频数据流传输在汽车通信中必不可少,而传统的传输方式是将控制信息和视频分两路进行编码独立传输,传输完成后再进行解码,这种方式需要多路传输线,Balagopal Mayampurath解释,“GMSL技术可以把视频和高速数据流整合到一起,只要通过一对双角线,或者一条同轴电缆就可以同时传输两种信息,在解码时再进行数据分割。”


图1: GMSL技术传输框架图

       两种传输方式对比可以发现,使用GMSL技术集成度更高,一条电缆可以同时支持视频和高速数据流的传输,因此,车身所用的电缆数量减少了,成本随之降低,同时车身重量也减轻了,车身重量减轻后整车的能效会提升。

增加诊断功能,实时调整监测

       两种传输方式对比可以发现,使用如果汽车在行驶中摄像头出了问题怎样处理?传统的方式需要将车送到4S店进行检测修理。如果可以实时检测并调整,汽车安全性会大大增强,为了满足这一需求,GMSL技术在器件内部整合了更多诊断功能。


图2:GMSL技术的诊断功能展示 

      第一,在器件内部接受端的均衡器端集成了采集功能,这里可以实时监控眼图的状况,眼图开度越大,说明信号传输质量越好;眼图开合变小,说明传输质量出现问题。整合了这一诊断功能,用户可以实时对信道的传输质量做检测,通过眼图的开度评估信道传输的质量。

      第二,为了实时检测信号链路重现,保证传输,GMSL技术还设置了容限检测,保证信号和数据流可以前向后向无无码双向传输,这一工具可以在车的行驶过程中实时进行检测,当车在行驶中出现问题,可以及时得到反馈,尽早送到4S店进行修理。另外,因为芯片中集成了诊断功能,工程师在产品设计过程中也可以做调整和检测。

关于GMSL技术,用户可能会问是否和市面上的其它接口兼容?Balagopal Mayampurath表示,“GMSL技术是美信公司的专有技术, 新一代的GMSL产品可以向前兼容,新的串行器可以匹配前期的解串器。我们内部的串行器解串器之间的兼容性很强,灵活性也很高,但是目前无法和市面上其它接口兼容。”

     通过有线传输,用户很容易想到无线传输,汽车中的信号和数据有没有可能实现无线传输?Balagopal Mayampurath解释,“汽车系统设计非常复杂,对安全性要求很高,需要满足严苛的EMC标准,无线传输容易受到电磁干扰,短期内难以实现,目前尚在探索阶段。”