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來源：村田（中國）投資有限公司EMI產(chǎn)品經(jīng)理呂喆堃 近年來，汽車一直作為中國國內(nèi)發(fā)展迅猛的一塊市場，為我國的GDP的增長作出了巨大貢獻(xiàn)。 隨著汽車的不斷“電子化”與“系統(tǒng)化”，汽車也不再是一個(gè)單純的機(jī)械，而是成為了多種電子系統(tǒng)和各個(gè)機(jī)械部件結(jié)合的產(chǎn)物。電子系統(tǒng)影響機(jī)械部件，機(jī)械部件的運(yùn)動又將信號反傳給電子系統(tǒng)進(jìn)行處理……在這一系列的循環(huán)往復(fù)中，需要我們”駕駛?cè)藛T“來做的事情就會越來越少，我們的雙手與雙腳逐漸被解放。 而這，就是這兩年逐漸興起的新興汽車電子系統(tǒng)——ADAS系統(tǒng)。 
ADAS(Advanced Driving Assistant System)，也叫自動駕駛系統(tǒng)、高級駕駛系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用安裝在車上的各式各樣傳感器，在汽車行駛過程中隨時(shí)來感應(yīng)周圍的環(huán)境，收集數(shù)據(jù)，進(jìn)行靜態(tài)、動態(tài)物體的辨識、偵測與追蹤，并結(jié)合導(dǎo)航儀地圖數(shù)據(jù)，進(jìn)行系統(tǒng)的運(yùn)算與分析，從而預(yù)先讓駕駛者察覺到可能發(fā)生的危險(xiǎn)，有效增加汽車駕駛的舒適性和安全性。 根據(jù)NHTSA(美國高速公路管理局)的定義，我們將自動駕駛分為Level0-Level4一共5個(gè)階段， Level0-Level2 屬于ADAS的普及推廣階段， Level3-Level4的實(shí)現(xiàn)則需要ADAS結(jié)合車聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)。目前已實(shí)現(xiàn)Level1、 Level2 的商業(yè)化。在不久的將來，也會迎來Level3以上的商業(yè)化。
在整個(gè)ADAS系統(tǒng)中，主要的關(guān)鍵技術(shù)有：傳感器技術(shù)(攝像頭、雷達(dá))，芯片與算法。 其中，攝像頭核心部件CMOS感光芯片主要掌握在以索尼、三星為代表的日韓企業(yè)中。 雷達(dá)分為超聲波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)。超聲波雷達(dá)技術(shù)門檻較低，供應(yīng)商較多;激光雷達(dá)成本高昂，未商業(yè)化;毫米波雷達(dá)成本在兩者之間，技術(shù)門檻較高，主要掌握在ZF TRW、博世、大陸等行業(yè)領(lǐng)先公司手中。 而芯片、算法在ADAS系統(tǒng)中至關(guān)重要，行業(yè)集中度高，主要有Mobileye、 ADI等公司。
而我們?nèi)粘Ｉ钪薪佑|的“前視攝像頭”、“360度環(huán)視攝像頭”之類的系統(tǒng)，實(shí)際功能上已經(jīng)接近于我們的ADAS用攝像頭了。 而說到攝像頭，作為一個(gè)遍布于車身四周的小玩意兒，又需要供電又需要向車載主機(jī)傳送數(shù)據(jù)，線束電纜彎彎繞繞設(shè)計(jì)起來特別麻煩。如何才能降低這部分設(shè)計(jì)成本呢?
SerDes芯片應(yīng)運(yùn)而生了。 SERDES是英文SERializer(串行器)/DESerializer(解串器)的簡稱。它是一種主流的時(shí)分多路復(fù)用(TDM)、點(diǎn)對點(diǎn)(P2P)的串行通信技術(shù)。即在發(fā)送端多路低速并行信號被轉(zhuǎn)換成高速串行信號，經(jīng)過傳輸媒體(光纜或銅線)，最后在接收端高速串行信號重新轉(zhuǎn)換成低速并行信號。這種點(diǎn)對點(diǎn)的串行通信技術(shù)充分利用傳輸媒體的信道容量，減少所需的傳輸信道和器件引腳數(shù)目，提升信號的傳輸速度，從而大大降低通信成本。 SerDes可以大大節(jié)省線束成本，但是電源線無法省略，一輛車4個(gè)攝像頭，就需要至少8根線來連接，設(shè)計(jì)起來也挺麻煩的。 于是，PoC電路就應(yīng)運(yùn)而生了。 PoC (Power over Coax) 即同軸線傳輸電力，將電源部分的直流電耦合到傳輸信號用的同軸線上，到了接收端再通過一個(gè)biasT電路將信號與電源分開，就可以省下好多電源線。
如上圖，電源線通過PoC filter耦合到中間的綠色同軸線上，再到了攝像頭那一端之后被重新分割到DCDC中。 目前SerDes的設(shè)計(jì)廠商主要有TI、MAXIM、Ambarella等。各家的信號頻率和能接受的損耗不同，因此每家的PoC電路都有一定差異。 但是PoC電路，最重要的還是要看它的對數(shù)據(jù)信號的隔離效果。而這個(gè)隔離效果就需要通過實(shí)測或者仿真得出。
上圖是MAXIM的96705芯片的參考設(shè)計(jì)建議的PoC部分隔離度仿真模型。可見，對于1MHz-1GHz的信號，參考設(shè)計(jì)中的PoC電路對其產(chǎn)生了約大于500ohm的阻抗。 這個(gè)阻抗到底夠不夠這個(gè)見仁見智，但是PoC的電路最重要的就是“拒絕信號流入”，因此這個(gè)方案毫無疑問從原理上說是沒有問題的。
主要起到隔離作用的，就是上圖所示的3個(gè)電感L1-L3。 村田，作為業(yè)內(nèi)的專業(yè)電感提供商，也有專門為上述PoC電路設(shè)計(jì)的電路方案，可以支持各家廠商的SerDes芯片，包括且不僅有： TI FPDLINKIII(913、933、953) MAXIM GSML1，GSML2(96705、9275、9295) Amba B6 村田還可提供客制化仿真服務(wù)，能夠直觀看到您選定的方案的阻抗效果。 綜上所述，自動駕駛系統(tǒng)是近幾年汽車電子化進(jìn)程中的重要系統(tǒng)，同時(shí)需要配合車聯(lián)網(wǎng)，5G通信等新技術(shù)，將成為汽車市場中大家關(guān)注的熱點(diǎn)，村田也希望通過提供差別化的產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)來滿足客戶的需求。 |
