隨著我們朝著自動駕駛汽車的廣泛使用邁進，對越來越多的汽車傳感器的需求變得越來越明顯。攝像頭是幫助自動駕駛汽車發(fā)展所需的關(guān)鍵傳感器之一。隨著新應(yīng)用的不斷涌現(xiàn)，汽車中的攝像頭數(shù)量正在迅速增加。除此之外，隨著基于攝像頭的應(yīng)用從小批量高檔車輛轉(zhuǎn)向大批量標(biāo)準(zhǔn)車輛市場，相機應(yīng)用的占用率繼續(xù)增加。圖1顯示了快速增長的汽車攝像頭市場。

圖1.汽車攝像頭市場。

預(yù)計這一增長趨勢將持續(xù)到2025年以后，支持多達20個攝像頭的車輛在不久的將來將成為現(xiàn)實。

隨著相機數(shù)量的增加，對更高相機分辨率的需求也在繼續(xù)。這種分辨率的提高是由兩個主要因素驅(qū)動的。第一個因素是需要支持更多的ADAS功能，因為這些功能需要更高的分辨率來實現(xiàn)更大、更精確的功能。第二個因素是需要顯示更高質(zhì)量的圖像，因為消費者現(xiàn)在需要與智能手機的高分辨率顯示器相媲美的出色視覺質(zhì)量。

這里的問題是智能手機的使用壽命明顯短于汽車，因此，汽車制造商需要確保他們在生產(chǎn)開始時實施最新的顯示技術(shù)，以便他們的顯示系統(tǒng)盡可能長時間地保持相關(guān)性。

原始設(shè)備制造商 （OEM） 繼續(xù)增加他們使用的顯示器的尺寸和分辨率。因此，在這些更大和更高分辨率的顯示器上顯示相機圖像時，需要更高分辨率的相機，因為使用現(xiàn)有的標(biāo)清 （SD） 相機會導(dǎo)致非常糟糕的用戶體驗。低分辨率攝像頭會導(dǎo)致視頻質(zhì)量不佳。此外，許多不需要的視覺偽像（如網(wǎng)點爬行和顏色泄漏）在這些顯示器上清晰可見，因此，使用標(biāo)清相機驅(qū)動這些顯示器不再被接受。為了提供更好的客戶體驗，需要高清 （HD） 攝像機。

添加這些相機是有代價的。這種成本不僅限于增加的傳感器和圖像處理成本，還包括通過車輛線束中的銅線將視頻數(shù)據(jù)從攝像頭傳輸?shù)教幚韱卧?。用于車載攝像頭鏈路的額外銅線似乎不是一個大問題，但由于車輛線束是汽車中第三昂貴的組件（僅次于發(fā)動機和底盤），布線和連接器的選擇對汽車 OEM 至關(guān)重要。線束一次制造一個，消耗高達整輛車勞動力成本的 50%。線束也是第三重的部件1在車內(nèi)（底盤和發(fā)動機后面）。事實證明，將這些線束插入車輛在車輛生產(chǎn)線上越來越成問題，任何額外的制造步驟都會進一步推動成本。隨著我們轉(zhuǎn)向更多地使用電動汽車，必須避免為車輛增加任何額外的重量，其中任何額外的重量都會直接影響車輛的續(xù)航里程。隨著許多新傳感器的不斷推出，以及預(yù)測到2020年將有多達220億個汽車傳感器，這個問題只會越來越嚴(yán)重。任何能夠減輕線束重量和成本的技術(shù)都受到歡迎，并為汽車原始設(shè)備制造商提供了巨大的吸引力。

為了解決這個問題，ADI公司（ADI）開發(fā)了一種名為車載攝像頭總線（C2B?），這是唯一針對車載攝像頭鏈接優(yōu)化的技術(shù)之一，可解決上述問題。C2B 包含三個主要的解決方案定義標(biāo)準(zhǔn)：

通過重復(fù)使用現(xiàn)有的 SD 非屏蔽雙絞線 （UTP） 電纜和連接器基礎(chǔ)設(shè)施，提供最簡單的高清升級路徑。

使用此基礎(chǔ)架構(gòu)支持具有出色視覺質(zhì)量的高清視頻。

使用此基礎(chǔ)架構(gòu)滿足所有汽車 EMI/EMC 要求。

圖2.C2B 為相機系統(tǒng)提供了許多優(yōu)勢。

攝像頭是車內(nèi)數(shù)據(jù)帶寬最高的傳感器之一。隨著這些更高分辨率相機的遷移，帶寬不斷增加?，F(xiàn)有的SD車載攝像頭鏈路解決方案使用帶寬較低的基礎(chǔ)設(shè)施，例如非屏蔽雙絞線電纜和非屏蔽連接器。這是可能的，因為標(biāo)清攝像機的帶寬要求低于高清，而且標(biāo)清傳輸標(biāo)準(zhǔn)（如NTSC）使用多級傳輸方案來進一步減少電纜和連接器需要支持的帶寬。SERDES（也稱為LVDS）等解決方案要求轉(zhuǎn)向電纜和連接器，例如同軸或屏蔽雙絞線（STP），這些電纜和連接器能夠支持比UTP高得多的帶寬。這是因為目前的SERDES解決方案使用不歸零（NRZ）信令，不使用多級信令，因此具有更高的電纜和連接器帶寬要求。這些性能更高、帶寬更高的電纜和連接器增加了線束的成本和重量。

C2B 允許通過此現(xiàn)有的 SD UTP 電纜和連接器基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)送高清分辨率視頻。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，C2B利用多級信令來降低高清視頻傳輸?shù)膸捯?。C2因此，B 提供了從 SD 攝像機到高清攝像機的最簡單升級路徑，而無需更改現(xiàn)有的電纜和連接器基礎(chǔ)設(shè)施，對于 OEM 來說，這是一個有價值、經(jīng)濟高效且資源豐富的解決方案。

重復(fù)使用非屏蔽雙絞線電纜的另一個優(yōu)點是，它允許連接到主機和相機電子控制單元（ECU）上已有的多用途塊連接器的自由引腳。這避免了使用SERDES技術(shù)所需的專用單個連接器，并且增加了系統(tǒng)解決方案的成本，同時占用了已經(jīng)空間受限的主機和攝像頭ECU模塊的寶貴空間。

圖3.C2B 信號鏈。

該 C2選擇 B 傳輸格式是為了為該汽車用例提供最大的魯棒性。與其他解決方案相比，信令方案可將電纜帶寬要求降低 10×。重用現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施可以大大簡化對高清攝像機的升級，而無需對新基礎(chǔ)設(shè)施進行認(rèn)證，因為現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)在現(xiàn)場經(jīng)過多年的驗證。此外，由于 C 使用的優(yōu)化傳輸方案2B技術(shù)，它支持更長的電纜長度（長達30米），使OEM能夠自由支配其基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計，并消除其他技術(shù)的限制。

C語言數(shù)據(jù)格式的選擇2選擇 B 傳輸是為了提供優(yōu)于現(xiàn)有電纜和連接器基礎(chǔ)設(shè)施的出色視頻質(zhì)量和卓越的 EMI/EMC 性能。高清視頻質(zhì)量在支持較低帶寬的基礎(chǔ)設(shè)施上保持，特別注重保持所有高頻視覺質(zhì)量細(xì)節(jié)并提供真正出色的視頻體驗。卓越的視頻質(zhì)量已通過按照最新標(biāo)準(zhǔn)進行的重要視頻質(zhì)量測試得到驗證。

雖然多級信令提供了通過低成本電纜和連接器支持高分辨率相機的機會，但它并非沒有挑戰(zhàn)。由于基礎(chǔ)設(shè)施沒有屏蔽來提供對侵略者的保護或提供輻射衰減，因此收發(fā)器設(shè)計對于確保低輻射和高抗擾度性能以滿足嚴(yán)格的汽車EMI/EMC要求至關(guān)重要。C2B是為汽車行業(yè)定義和設(shè)計的，從一開始就滿足了這一要求，并已被證明非常堅固，可以滿足所有汽車EMI / EMC要求。

C2B支持許多其他功能，包括通過同一根非屏蔽雙絞線電纜進行邊帶控制通信，從而支持遠程配置相機模塊，以進一步簡化相機設(shè)計。C2B 還提供凍結(jié)幀檢測，這是許多 OEM 的關(guān)鍵要求。

C2包括ADV7990、ADV7991、ADV7380和ADV7381在內(nèi)的B類產(chǎn)品現(xiàn)已投產(chǎn)。

圖4.C2B 集成電路。

C2B 提供了一個優(yōu)化的解決方案，可在現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施上輕松從 NTSC 升級到高清攝像機，同時提供出色的視頻質(zhì)量和強大的 EMI/EMC 性能。這項令人興奮的新技術(shù)具有許多優(yōu)勢，并實現(xiàn)了最佳的系統(tǒng)解決方案，以緩解在車內(nèi)連接多個攝像頭的日益嚴(yán)重的問題。

審核編輯：郭婷