通过汽车 SerDes 实现下一代汽车 ADAS 摄像头和传感器
白皮书
汽车 SerDes 赋能下一代车载 ADAS 摄像头和传感器的发展
为什么需要采用标准化方法来测试车载网络
正如您所见，汽车行业正在不断加速创新。如果说过去 20 年电气化还是在稳步发展，那么最近两三年，它已呈现突飞猛进之势。过去，汽车只是一种交通工具。而现在，我们可以肯定地说，今天的汽车，当然也包括未来的新车型，将扮演更多的角色。市场上几乎每款新车都配备了倒车影像、泊车辅助和盲点监测系统。有些车型还提供了360 度全景影像功能。其他功能包括实时路况更新，以及通过蜂窝连接发现潜在危险或与其他道路使用者、汽车或行人通信。某些功能还可以检测驾驶员是否分心或疲劳驾驶。例如，如果车里的人正在使用信息娱乐系统，那么往往会疏忽驾驶状况。传感器、摄像头和网络使这些功能成为现实。
随着市场需求的增长，下一代先进驾驶辅助系统（ADAS）对摄像头和雷达系统分辨率的要求越来越高。这意味着传输数据的网络、交换机和连接器需要具有更高的速度和更大带宽。汽车技术的创新速度日益加快，采用了更先进的汽车技术，在现有电缆连接基础设施上的数据速率超过了 1 Gbps。更大带宽和更短延迟的网络，将为会引入时间敏感且复杂的未来汽车技术奠定坚实基础。
车载以太网拥有高达 10 Gbps 的带宽，是满足这些要求的理想选择。如果汽车需要配备带宽高达 3,500 Mbps 的摄像头，我们还必须考虑使用其他技术来传输这些数据。
带宽要求
为了便于您理解带宽要求，我们可以按照如下公式计算视频流的近似比特率：
- 帧大小 = 分辨率 x 颜色深度
- 比特率 = 帧大小 x 帧速率
因此，假设一个 ADAS 摄像头的捕获分辨率为 1080p，颜色深度为 24 位，传输帧率为 30fps，那么它支持的比特率为：
- 帧大小 = 1920 x 1080 x 24 = 49,766,400
- 比特率 = 49,766,400 x 30 = 1,493 Mbps
下表显示了自动驾驶涉及的各种传感器所产生的典型数据量：
- 摄像头: 500 - 3500 Mbps
- 激光雷达: 20 - 100 Mbps
- 雷达: 0.1 – 5 Mbps
- 超声波: 0.01 Mbps
行业要求
推动汽车市场发展的因素有很多。其中一些最具影响力的推动因素包括：
- 对大带宽和轻量化材料的需求日益增加
- 对驾驶员辅助系统的需求日趋强烈
- 对豪华型汽车的需求不断增加
- 面向未来的技术
- 增强的数据安全性
我们已经看到，现代化汽车迫切需要引入大带宽技术，同时保持轻量化以提高燃料（或电池）效率。倒车影像、泊车和变道辅助传感器、平视和副驾驶显示器以及其他信息娱乐系统，都是为满足 ADAS 和自动驾驶汽车（AV）的需求而发明的。
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