如何在ADAS应用程序中使用MIPI CSI-2端口复制记录传感器数据

作者：Dave @ TI

随着高级驾驶员辅助系统（ADAS）促成自动驾驶，对机器视觉、查看、并行处理和数据记录的聚合视频传感器数据多副本的需求越来越多。

前置机器视觉摄像头更是需要多个副本，但它将很快适用于自主车辆的附加摄像头、雷达和光线检测/测距（LIDAR）传感器。数据记录是一个当今非常常见的复制应用（图1）。在机器视觉应用中，通常记录某些行车状况的原始传感器数据，以用于未来分析。这种情况下，拥有聚合原始传感器数据的第二副本，并将其用于数据记录，是大有裨益的；而另一个副本则用于机器视觉处理。


图1：常见的ADAS数据记录拓扑结构

复制聚合传感器数据

数据复制可在视频路径中的不同位置进行。可通过单独的电缆将每个传感器连接到机器视觉和数据记录电子控制单元（ECU），但这种方式使所需电缆的数量增加一倍。相反，在传感器数据聚合之后拆分数据反而变得更简单。例如，DS90UB964-Q1四通道解串器集线器可聚合最多四个不同传感器的原始数据，并创建两个组合数据副本，且无需诸如分离器和桥接芯片等的外部组件。机器视觉算法（例如对象识别）可以处理一个流，而另一个流被记录到数据记录存储器中（图2）。连接的传感器无需全部相同；组合不同类型、分辨率和速度的多个传感器可实现真正的传感器融合系统。例如，可以合并不同帧速率的摄像机组合和单独雷达传感器的数据。


图2：端口复制模式对于复制机器视觉处理和数据记录操作的聚合传感器数据流非常有用

图3所示为四摄像头系统，具有由彩色块所示的不同数据速率。聚合数据在移动工业处理器接口（MIPI）摄像头串行接口（CSI）-2端口0和1两者处呈现。CSI-2总线具有“突发性”，意味着其以固定数据速率运行、将发送数据为可用状态，并且当机器空闲时恢复到低功率（LP）状态。因此，传感器速度可在不改变ECU处理器时序的条件下进行变化。即使传感器链路以独立频率运行，解串器集线器在单个参考时钟上也可将数据提供给片上系统（SoC）处理器，从而简化系统时序。

  
图3：DS90UB964-Q1将四个不同类型的传感器聚合并复制到两个MIPI CSI-2端口

DS90UB964-Q1支持MIPI CSI-2虚拟通道ID重映射。虚拟通道在聚合流中分离传感器数据，使得处理器可以容易地确定各个分组来自哪个传感器，而不必在位填充方法中计数位。处理器简单地读取数据头中的虚拟ID（VC-ID）字段以确定虚拟通道地址。若传感器已使用相同的VC-ID，则它们可以被重新映射到未使用的VC-ID，以区分输入数据。凭借高达1.6Gbps/通道，每端口总共有6.4Gbps带宽可用于支持4 + 1MP/60fps、2MP/30fps或卫星雷达传感器——或不同传感器的组合。

结论

数据记录将在ADAS，特别是自主驾驶应用中发挥越来越重要的作用。传感器数据聚合后，复制传感器数据通常最有效。新产品集成了复制功能，无需使用外部分离器，为未来汽车ADAS应用带来了新的架构可能性。若要了解有关ADAS摄像头和雷达应用的更多信息，请登录并发表评论或浏览TI的SerDes产品组合。