監測越來越多的汽車攝像頭、雷達和其它高速傳感器模塊的狀態正變得越來越復雜。雖然具有本地處理器的智能傳感器可以監控他們自己的健康狀態，但是原始數據傳感器通常缺少一個執行該任務的本地微控制器，使得中央電子控制單元（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。

多傳感器先進駕駛輔助系統（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、解串器和其他芯片上的其他指示器等因素，以生成傳感器健康狀況的完整圖片。您可以為每個遠程傳感器模塊添加一個小型微控制器進行健康監控和內務處理，但這會增加模塊尺寸和成本——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只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制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，并將警報報告回ECU。正向通道和反向通道都由SerDes芯片組監視故障。此外，DS90UB953-Q1串行器對串行器的數據輸入執行奇偶校驗，允許系統確定潛在錯誤是源自傳感器還是來自鏈路。最后，解串器的自適應均衡器提供電纜健康質量測量，使系統能夠對電纜劣化發出警告。

傳感器模塊健康診斷

隨著傳感器激增且系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、有效時鐘和溫度。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范圍。串行器還報告在到傳感器模塊的控制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，從而有助于防止傳感器模塊錯誤配置。解串器向中央ECU發送警告，使得系統可以采取進一步的動作，如控制數據重傳。

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）。由多個傳感器串行器或鏈路中的任何一個發送的報警可觸發中斷。然后本地處理器讀取狀態寄存器以確定警告的性質和位置。您可以配置解串器中斷引腳，以根據多個可編程變量激活。由于該引腳使用開漏結構，因此您可將多個中斷連接在一起（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

越來越多的高速傳感器正用于汽車中，這導致了自主駕駛的方式。今天的原始數據傳感器可以結合健康監控功能，遠程并自主地監控故障，節省處理器資源并提供額外的系統保護層。這使得這些“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。

審核編輯：郭婷