车载摄像头巴士—经济高效的摄像机连接-电子发烧友网

技术正在改变汽车行业，以创造更安全、更舒适的驾驶体验。汽车摄像头连接是一项关键的使能技术，预计到 2024 年，每辆车平均有四个摄像头。1该行业面临的一个重大挑战是如何在不增加车辆成本的情况下增加额外的摄像头。本文从成本和性能方面研究了不同的汽车摄像头接口。它提出了一种优化的解决方案，可提供出色的视频性能，同时实现低成本的线束。

介绍

汽车摄像头连接是摄像头应用的重要成本增加，但它可以实现新的安全性和舒适性功能。最新市场研究估计每辆车平均将有四个摄像头1到2024年，随着市场对消费者和监管要求的反应。环绕声等新应用视图监控（SVM）、驾驶员状态监控（DSM）和驾驶记录处于摄像头技术爆炸式增长的最前沿。SVM 和后视摄像头可实现更安全的停车。帝斯曼摄像头用于监控驾驶员的位置和眼球运动，以检测和防止驾驶员分心。驾驶记录摄像机用于记录事故。帝斯曼和行车记录摄像机是联合国关于自动车道保持系统的规定2（ALKS），于 2021 年 1 月生效。超过 60 个国家/地区已采用 ALKS，它利用 3 级车辆自动化（要求驾驶员能够在需要时恢复驾驶的自主功能）将车辆保持在行车道内。帝斯曼也是 Euro NCAP 2020 辅助驾驶评级系统的基本要求。3汽车制造业已经是负债最重的行业之一4以及全球利润率最低的行业。行业面临的挑战是如何在不增加大量成本的情况下提供所需的相机性能。

SVM 摄像系统在停车时提供汽车外部的 360° 视图。这些系统有助于降低低速事故的风险，尤其是行人和盲人。在亚洲国家，多达70%的车辆将安装SVM，那里拥挤的街道和狭小的停车位使停车特别困难。SVM 是摄像头应用的一个很好的例子，它可以挽救生命并创造一流的驾驶体验。SVM 还为汽车摄像头系统的性能成本分析提供了一个有趣的案例研究。每个 SVM 系统使用四个摄像头来创建全景视图。高清摄像机通常使用同轴电缆，这种电缆昂贵、笨重且难以穿过狭小空间。使用同轴电缆线束的 SVM 需要昂贵的同轴连接器，这给汽车 OEM 带来了数百万美元的额外系统成本。业界面临着一个重大问题：来自摄像机的哪种视频接口提供了优化的成本点？

坚持使用 SD 解决方案不是一种选择

标清（SD）摄像头多年来一直用于大多数汽车摄像头设计。它们使用低成本的电缆和连接器基础设施来最大限度地降低 SVM 模块的系统成本。然而，SD相机系统通常仅符合100 mA大电流注入（BCI），而当今大多数OEM需要200 mA BCI性能。随着车内显示屏尺寸的增加，SD的视觉性能变得令人反感。标清视频（720 × 480）尺寸非常小，需要缩放以适应现代汽车显示器（例如，1920× 720）。缩放涉及插值或创建新像素以填充空间。此插值过程会导致许多视觉伪影，例如，对角线上的锯齿。消费者已经习惯了智能手机中的高清摄像头性能，标清性能不再被接受。尽管标清视频提供了一种成本非常低的解决方案，但由于 EMC/I （BCI）和视频性能有限，许多 OEM 计划到 2025 年淘汰所有型号的标清相机。

LVDS是一种昂贵的选择

低压数字信号（LVDS）摄像头链路为汽车高清摄像头提供了高性能但价格昂贵的解决方案。LVDS是一种数字串行传输方案，可将视频从摄像机精确传输到电子控制单元（ECU）。LVDS摄像头解决方案是400万至800万像素高端前置摄像头的理想选择。前置摄像头需要汽车摄像头中最高的视频分辨率，以支持自适应巡航控制、物体检测、交通标志识别和防撞。LVDS使用高带宽，需要屏蔽电缆才能通过汽车EMC和EMI测试。LVDS 链路通常使用同轴电缆和微型同轴电缆。这些电缆的弯曲比和对许多弯曲循环的鲁棒性使这些电缆的可制造性成为汽车OEM的一个问题 - 例如，在布线时电缆穿过车门铰链，将摄像头安装在后视镜上，或安装在车辆天花板上用于乘员感应，甚至安装在前排座椅的后部，用于视频会议。同轴连接器的成本使得高清摄像头连接对于入门级到中端车辆来说非常昂贵。

图1.用于汽车中 C2B 的摄像头和连接器。

C2B 实现领先的技术解决方案

另一种选择是使用专门设计用于应对这些汽车挑战的技术。车载摄像头巴士?（C2B?）是一种汽车高清摄像头链路技术，与 LVDS 接口具有难以区分的性能。C2B 通过低成本 UTP 线束实现高清性能，无需昂贵的同轴连接器。C2B可以利用线束中的块状连接器来实现非常低的线束成本。此外，汽车原始设备制造商正在使用C2B视频接口通过其现有的UTP线束，以降低从SD摄像机过渡到高清摄像机的成本。优化的视频编码、差分信号和内部滤波确保 C2B 在 UTP 基础架构上提供了最强健的 EMC 性能，包括符合 200 mA BCI 测试。同一双绞线上的高速反向通道可实现对 C 的远程控制2来自ECU的B摄像头。反向通道允许制造商根据照明条件优化相机性能，这是对NTSC相机的明显改进。C2B较低的系统成本使汽车OEM能够在入门级和中级车辆中实现高清摄像头分辨率。