集成智能傳感器健康監測用於先進駕駛輔助係統和自主駕駛
發布時間:2021-05-01 責任編輯:wenwei
【導讀】監測越來越多的汽車攝像頭、雷達和其它高速傳感器模mo塊kuai的de狀zhuang態tai正zheng變bian得de越yue來lai越yue複fu雜za。雖sui然ran具ju有you本ben地di處chu理li器qi的de智zhi能neng傳chuan感gan器qi可ke以yi監jian控kong他ta們men自zi己ji的de健jian康kang狀zhuang態tai,但dan是shi原yuan始shi數shu據ju傳chuan感gan器qi通tong常chang缺que少shao一yi個ge執zhi行xing該gai任ren務wu的de本ben地di微wei控kong製zhi器qi,使shi得de中zhong央yang電dian子zi控kong製zhi單dan元yuan(ECU)處理器單獨監視每個傳感器。
然而,原始數據傳感器不必“裝聾作啞”。將智能健康監控功能集成到串行器和解串器(SerDes)鏈路芯片組中,可以避免中央處理器不斷輪詢傳感器的運行狀態。本篇博文中,我將一睹這一裝置。
多傳感器先進駕駛輔助係統(ADAS)
下一代車輛可能有十幾個或更多的遠程原始數據傳感器(圖1)。監控每個傳感器的健康狀態增加了中央ECU處理器中的軟件開銷。ECU必須監控諸如傳感器狀態、模塊電壓、模塊溫度、鏈路操作(雙向)等因素,及多個傳感器、串行器、解jie串chuan器qi和he其qi他ta芯xin片pian上shang的de其qi他ta指zhi示shi器qi等deng因yin素su,以yi生sheng成cheng傳chuan感gan器qi健jian康kang狀zhuang況kuang的de完wan整zheng圖tu片pian。您nin可ke以yi為wei每mei個ge遠yuan程cheng傳chuan感gan器qi模mo塊kuai添tian加jia一yi個ge小xiao型xing微wei控kong製zhi器qi進jin行xing健jian康kang監jian控kong和he內nei務wu處chu理li,但dan這zhe會hui增zeng加jia模mo塊kuai尺chi寸cun和he成cheng本ben——中央ECU仍然必須單獨檢查每個傳感器和鏈路。
將健康監控功能集成到SerDes芯片組中,可集中監控多個傳感器模塊及其鏈路,以便中央ECU隻接收一個統一的中斷警告。

圖1:汽車攝像頭和雷達傳感器分布示例
鏈路狀態和保護
自主傳感器監測中的第一層是鏈路完整性自身。鏈路必須提供魯棒控製通道及鏈路數據保護和診斷功能。該鏈路監測電纜故障(開路、對地短路、短路到Vbatt)及位錯誤,並將警報報告回ECU。正向通道和反向通道都由SerDes芯片組監視故障。此外,DS90UB953-Q1串(chuan)行(xing)器(qi)對(dui)串(chuan)行(xing)器(qi)的(de)數(shu)據(ju)輸(shu)入(ru)執(zhi)行(xing)奇(qi)偶(ou)校(xiao)驗(yan),允(yun)許(xu)係(xi)統(tong)確(que)定(ding)潛(qian)在(zai)錯(cuo)誤(wu)是(shi)源(yuan)自(zi)傳(chuan)感(gan)器(qi)還(hai)是(shi)來(lai)自(zi)鏈(lian)路(lu)。最(zui)後(hou),解(jie)串(chuan)器(qi)的(de)自(zi)適(shi)應(ying)均(jun)衡(heng)器(qi)提(ti)供(gong)電(dian)纜(lan)健(jian)康(kang)質(zhi)量(liang)測(ce)量(liang),使(shi)係(xi)統(tong)能(neng)夠(gou)對(dui)電(dian)纜(lan)劣(lie)化(hua)發(fa)出(chu)警(jing)告(gao)。
傳感器模塊健康診斷
隨著傳感器激增且係統功能安全性變得越來越重要,為單獨的傳感器模塊提供某種程度的健康監測是有用的。例如,DS90UB953-Q1串行器集成了許多功能支持這一目標(圖2)。在內部,串行器監控自己的狀態,例如鎖定、有效時鍾和溫度。串行器還可監視外部健康因素,如電源電壓和傳入的傳感器數據錯誤。連續發送到解串器的可配置報警位將警告ECU任何監控值是否超出範圍。串行器還報告在到傳感器模塊的控製通道通信中是否存在錯誤。如果發生I2C寫入錯誤,串行器不傳送錯誤的I2C命令,從而有助於防止傳感器模塊錯誤配置。解串器向中央ECU發送警告,使得係統可以采取進一步的動作,如控製數據重傳。

圖2:集成傳感器模塊運行狀況診斷的示例
聚合健康狀態
多輸入解串器集線器(如DS90UB960-Q1)將多達四個傳感器的狀態集成到單個可編程開漏中斷引腳(圖3)。由(you)多(duo)個(ge)傳(chuan)感(gan)器(qi)串(chuan)行(xing)器(qi)或(huo)鏈(lian)路(lu)中(zhong)的(de)任(ren)何(he)一(yi)個(ge)發(fa)送(song)的(de)報(bao)警(jing)可(ke)觸(chu)發(fa)中(zhong)斷(duan)。然(ran)後(hou)本(ben)地(di)處(chu)理(li)器(qi)讀(du)取(qu)狀(zhuang)態(tai)寄(ji)存(cun)器(qi)以(yi)確(que)定(ding)警(jing)告(gao)的(de)性(xing)質(zhi)和(he)位(wei)置(zhi)。您(nin)可(ke)以(yi)配(pei)置(zhi)解(jie)串(chuan)器(qi)中(zhong)斷(duan)引(yin)腳(jiao),以(yi)根(gen)據(ju)多(duo)個(ge)可(ke)編(bian)程(cheng)變(bian)量(liang)激(ji)活(huo)。由(you)於(yu)該(gai)引(yin)腳(jiao)使(shi)用(yong)開(kai)漏(lou)結(jie)構(gou),因(yin)此(ci)您(nin)可(ke)將(jiang)多(duo)個(ge)中(zhong)斷(duan)連(lian)接(jie)在(zai)一(yi)起(qi)(線OR''''d),以組合來自多個芯片的中斷,從而節省處理器I/O引腳。

圖3:解串器中心聚合來自多個傳感器鏈路的報警
智能傳感器的健康
yuelaiyueduodegaosuchuanganqizhengyongyuqichezhong,zhedaozhilezizhujiashidefangshi。jintiandeyuanshishujuchuanganqikeyijiehejiankangjiankonggongneng,yuanchengbingzizhudijiankongguzhang,jieshengchuliqiziyuanbingtigongewaidexitongbaohuceng。zheshidezhexie“健康智能”模塊可更容易地部署未來車輛所需的更多數量的高速傳感器。如想了解更多信息,請查看TI針對ADAS應用的整個FPD-Link III SerDes產品係列。
其他信息
● 還要考慮DS90UB954-Q1雙FPD-Link III解串器集線器。
● 將我們的一個解串器集線器與用於ADAS的TDA3x片上係統(SoC)處理器配對。
● 了解有關TI ADAS解決方案的更多信息。
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