自动驾驶大趋势下,如何用可靠的总线连接支持遍布的车用摄像头?

文章来源:AI《汽车制造业》 发布时间:2020-03-26
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针对汽车摄像头连接的最新需求,以创新汽车音频总线A2B引领全球汽车驾驶舱音频连接市场(获得全球90%的汽车厂商的采用)的ADI公司开发出一种创新的新型摄像头链接技术——车载摄像头总线(C2B™),这是唯一一种针对车用摄像头链路进行优化的技术,可通过非屏蔽双绞线(UTP)线缆和非屏蔽连接器实现高清视频。

随着汽车驾驶智能化的发展,消费者对于行车安全需求的提高及ADAS技术的不断成熟,车载摄像头的需求保持强劲增长。例如特斯拉AutoPilot2.0使用8颗摄像头,3个前视、2个侧视和3个后视用于视觉感知。根据QYResearch预测,未来自动驾驶汽车的前装车载摄像头需求在10颗以上。

 越来越多的摄像头意味着需要更多的电缆和连接器,这对车辆成本、重量和结构都有着直接的影响。线束作为成本和重量均是排在汽车组件中第三位的部件,它直接影响燃油消耗——这是OEM厂商的关键指标之一,而且也是电动汽车的关键考虑因素之一,因为它会直接影响车辆行驶距离。所以,对于汽车OEM厂商来说线束的选择是必须重点关注中的重点。

 

顺势而为的C2B能否引领汽车新时代的视频总线变革?

针对汽车摄像头连接的最新需求,以创新汽车音频总线A2B引领全球汽车驾驶舱音频连接市场(获得全球90%的汽车厂商的采用)的ADI公司开发出一种创新的新型摄像头链接技术——车载摄像头总线(C2B),这是唯一一种针对车用摄像头链路进行优化的技术,可通过非屏蔽双绞线(UTP)线缆和非屏蔽连接器实现高清视频。


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C²B车载相机系统提供诸多优势

 简单来说,C2B车用相机总线是一种专用汽车视频链接,通过现有的低成本标准NTSC电缆提供高清视频。C2B已证实是一种非常耐用的EMI EMC解决方案,亦可采用未屏蔽的双绞线电缆和连接器。除了提供耐用的EMI EMC解决方案之外,C2B还能提供出色的视频质量

让原始设备制造商能够重复使用现有的SD电缆和连接器。

 这些电缆有诸多优点,它们耐用、柔韧、重量轻,成本低且经过实际验证,这为原始设备制造商节省了大量成本,同时还缩短了总体上市时间。此外,C2B针对汽车定义和设计,也融合了多项汽车功能,这些功能包括冻结帧检测、电缆诊断、视频质量诊断,等。C2B也通过同样的未屏蔽双绞线电缆提供双向通信安全通道,无需再额外使用其他电缆。

 

专为汽车定义和设计,严格的EMIEMCESD要求

C2B是针对汽车而定义和设计的,遵守汽车EMIEMCESD是对技术的强制性要求,所以C2B即使在最严苛的干扰测试条件下也能提供出色的EMIEMC性能,并且提供片上解决方案来补偿非屏蔽电缆和连接器基础设施。

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C2B针对补偿非屏蔽电缆和连接器基础设施的片上模块包括:片上差分缓冲器和接收器,可提供出色的辐射抑制和抗干扰性能;片上共模控制器,与外部共模扼流圈配合使用,提供强大的抗干扰性能;片上ESD保护,这意味着设计中不需要外部ESD元件;片上数字频谱整形滤波器,如果需要,它可提供额外的辐射抑制性能;专门选择的C2B链路编码,用于提供低辐射和强大的抗干扰性能;鲁棒的片上时序提取操作可实现极高的抗扰度,事实上,即使在更严格的干扰测试期间,视频也能保持不中断可配置的C2B链路速率;片上模拟低通滤波器提供额外的辐射抑制性能,而片上抗混叠滤波器可提供额外的抗干扰性能。

 所有这些片上模块均可为整个C2B系统级解决方案提供出色的EMIEMC性能。ADI公司提供全面的系统级解决方案,包括片上模块和推荐的外部器件,以帮助进行EMC性能和合规测试。此外,AD还执行全系统级EMC测试,测试使用UTP线缆进行,并按照最严格的测试设置和限值标准进行。

 

 电缆补偿性能,实现高清的视频质量

为了实现出色的视频质量性能,C2B技术通过回声消除来提供优越的电缆补偿,出色的电缆补偿性能支持通过四个直插式连接器使电缆长度达到30米。C2B Rx设计用于支持C2B带宽上最多15dB的电缆损耗,回声消除在C2B Rx上实现,它补偿了直插式连接器引入的反射或电缆上引入的其他阻抗不连续性。

 如下显示了一个与C2B Rx的阻抗高度不匹配的电缆线路。左侧图像是C2B Tx的视频输入,此视频通过15米的电缆可以看到视频上引入了反射,这些反射是由电缆网络上的阻抗不连续和不匹配造成的。视频输入C2B Rx,右侧图像是C2B Rx的输出,可以注意到,这里保留了高频内容,但消除了反射。这就是使C2B具有出色视频质量性能的原因之一。

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体现C2B优势几款主力解决方案

C2B已被证明是一种极具成本效益的解决方案,支持主流低分辨率NTSC无缝过渡到高清相机,可降低线束成本和重量,为汽车制造商创造巨大价值。当前应用的C2B产品方案中,ADI公司已经实现量产的发送器ADV7990/91和接收器ADV7380/81是其中的主力产品组合。这些专为汽车应用而定义和设计的收发器,除了在非屏蔽基础设施上实现出色的视觉质量以外,还特别注意利用片内EMC/EMI缓解技术使之完全符合业界关于EMCEMIESD稳健性的严苛要求。

 ADV7990/91ADV7380/81收发器具有延迟可忽略不计并支持无压缩传输的特性优势,双向控制通道使用同一电缆,因此不会产生额外成本。这些器件支持75MHz像素速率(75MHzY75MHzC)“冻结帧”检测,同时双向控制功能支持I2C、中断/状态和通用I/O(GPIO)。创新的电缆补偿设计性能出色,支持带多个在线连接的30米长电缆、分辨率高达200万像素(30Hz时)或100万(60Hz时)。

 

 总结

摄像头是推动自动驾驶汽车发展的关键传感器之一,随着新应用不断涌现,车载摄像头的数量也在迅速增加,采用分辨率更高的摄像头后,带宽进一步增加对电缆和连接器带宽的要求更高。C2B支持通过现有的SDUTP线缆和连接器链路来传送HD分辨率的视频。利用C2B可以从SD摄像头轻松升级至HD摄像头,而且无需更改现有的线缆和连接器链路,对于汽车OEM厂商而言,这是一个经济高效且用途广泛的重要解决方案。


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