【導讀】越來越多的汽車應用開始部署攝像頭係統和攝像頭接口技術來協助駕駛員，並增強駕駛體驗。傳統的後視攝像頭(RVC)係統隻搭載了一個攝像頭，如今開始被搭載四個或更多攝像頭的環視 係統(SVM)所取代，這些新係統具有360°實時汽車監控功能。行車記錄儀、盲區監測、夜視、道路標誌辨識、車道偏離監測

、自適應巡航、緊急刹車和低速防撞係統都可以減輕駕駛員的工作負擔。為增強駕駛體驗，駕駛人員生命體征監測
、chengyuanjianceherenjijiekoushoushishibiedengduozhongyingyongzhongyekaishiyinrushexiangtou。youyushexiangtouxitongdefazhan，qichezhizaoshangshenzhikeyitongguotihuanchuantongdehoushijingdenggongnenglaizhongxinshejiqichelunkuo。

圖1. 攝像頭在現代化汽車中廣泛應用。

許多不同的攝像頭應用與現在大量汽車中部署的標清(SD) RVC的工作原理相同。十多年來
，SD攝像頭已成為汽車應用中的常規部署，並從高端汽車擴展到大眾車型，以滿足法規要求和客戶 期望。SD方案為汽車OEM帶來了許多寶貴的優勢：經過在消費電視行業多年的實踐證明，該技術成熟穩定
，因此風險低；對帶寬的需求低，因而可以使用低成本線纜和連接器，同時還可以確保輻射性能在可控範圍內；還有一係列技術成熟的視頻編碼器和解碼器，經過實踐證明可處理穩定性不高的視頻輸入。

如今
，超高清(UHD)顯示器在消費電子設備中迅速普及，使得所有類型的車輛對更大、更高清顯示的需求不斷上升。雖然SD視頻方案對於小尺寸顯示屏似乎還不錯，但用於大尺寸顯示屏 時，其缺點就非常明顯（例如：由於SD視頻帶寬有限，導致高頻細節不足，或在分離調製信號中的亮度和色度信號時產生串色偽影）。市場追求大尺寸顯示的發展趨勢，使得汽車OEM麵臨挑戰，需要將攝像頭架構升級到高清。解決這一挑戰的一個關鍵構建就是將圖像數據從攝像頭傳輸到接收單元（例如：ECU或顯示器）的攝像頭接口技術。

在選擇新的攝像頭接口技術時
，首要應用特性就是所需帶寬。攝像頭係統的帶寬要求非常廣泛。采用SD視頻分辨率的傳統RVC係統需要較低的帶寬（例如：6 MHz）。通常低速應用的環視係 統采用較低的刷新速率（例如：30 Hz）實現充分曝光
，這可能會限製所需帶寬。側麵後視鏡替代係統需在車輛的整個行駛速度範圍內運行，因此采用較高的刷新速率（例如：60 Hz或更 高）盡可能減少延遲，這需要更高帶寬。自動駕駛應用中的前置攝像頭需要超高分辨率（例如：18+ MPixel），因此帶寬要求也非常高。目前有許多攝像頭接口技術
，可提供較大範圍的帶 寬，而帶寬範圍的選擇與攝像頭係統和整個車輛的多個方麵會相互影響。

圖像質量

shexiangtoujiekoujishushixiandetuxiangzhiliangshijiagoushejizhongdeyigeguanjianyinsu。tongguowufatigongzugoudaikuandeshexiangtoujiekoujishufasongshipinshuju，kenenghuiyingxiangtuxiangwanzhengxinghuodaozhituxiangwanquandiushi。tongguoceliangtuxiangderuiduhedongtaifanweidengyinsu，keyipinggushexiangtoujiekoujishuyinqidetuxiangzhiliangxiajiangqingkuang。

線纜屬性

車輛的整個線纜總成或線束是其最複雜、最重且最難安裝的組件之一。通常，汽車的整體布線長度超過一千米，因此需要認真考慮其線束要求。首先，帶寬要求較高的應用（例如：自動 駕駛汽車的超高分辨率前置攝像頭）需(xu)要(yao)使(shi)用(yong)高(gao)質(zhi)量(liang)的(de)重(zhong)型(xing)線(xian)纜(lan)。近(jin)年(nian)來(lai)，為(wei)了(le)增(zeng)加(jia)內(nei)燃(ran)機(ji)汽(qi)車(che)和(he)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)等(deng)的(de)行(xing)駛(shi)裏(li)程(cheng)，汽(qi)車(che)製(zhi)造(zao)商(shang)開(kai)始(shi)專(zhuan)注(zhu)於(yu)製(zhi)造(zao)更(geng)輕(qing)且(qie)更(geng)節(jie)能(neng)的(de)汽(qi)車(che)，因(yin)此(ci)線(xian)纜(lan)重(zhong)量(liang)已(yi)成(cheng)為(wei)越(yue)來(lai)越(yue)受(shou)關(guan)注(zhu)的(de)一(yi)個(ge)話(hua)題(ti)。對(dui)於(yu)涉(she)及(ji)在(zai)車(che)輛(liang)中(zhong)複(fu)雜(za)布(bu)線(xian)的(de)應(ying)用(yong)，線(xian)纜(lan)支(zhi)持(chi)的(de)彎(wan)曲(qu)半(ban)徑(jing)可(ke)能(neng)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)。對(dui)於(yu)攝(she)像(xiang)頭(tou)位(wei)於(yu)鉸(jiao)鏈(lian)部(bu)件(jian)（例如：放置SVM係統的車門、或RVC和SVM係統的後備箱蓋）的應用，線纜在開合周期中的穩固性至關重要。對於線纜可能暴露於惡劣環境下的應用，線纜還需要防水性。

buguanxuanzelenazhongshexiangtoujiekoujishuhexianlanleixing
，meiyilimixianlandouyouchengben，danghesuanxianshudesuoyouchengbenshi，womenhuifaxianxianshushisandazuiangguizujianzhiyi。

由於其低帶寬需求，傳統的SD視頻方案可使用極具成本效益的輕型電纜。在許多情況下，SD視頻解決方案采用非屏蔽雙絞線(UTP)電纜，類似於常用於CAN等低速控製鏈路的那些電纜。

連接器

線束及其連接模塊的另一個關鍵元件是連接器。除了將線束連接至控製模塊、傳感器或電機，連接器還用於連接線束內同一電纜的不同部分（直插式連接器）。直插式連接器廣泛用於汽 車行業，以簡化線束的結構、安裝和使用。例如：在(zai)非(fei)常(chang)靠(kao)近(jin)攝(she)像(xiang)頭(tou)的(de)位(wei)置(zhi)使(shi)用(yong)直(zhi)插(cha)式(shi)連(lian)接(jie)器(qi)意(yi)味(wei)著(zhe)
，如(ru)果(guo)攝(she)像(xiang)頭(tou)受(shou)損(sun)，就(jiu)可(ke)以(yi)在(zai)不(bu)對(dui)車(che)輛(liang)其(qi)餘(yu)線(xian)束(shu)產(chan)生(sheng)明(ming)顯(xian)影(ying)響(xiang)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)更(geng)換(huan)受(shou)損(sun)攝(she)像(xiang)頭(tou)。

與(yu)上(shang)麵(mian)描(miao)述(shu)的(de)線(xian)纜(lan)選(xuan)擇(ze)一(yi)樣(yang)

，連(lian)接(jie)器(qi)選(xuan)擇(ze)是(shi)攝(she)像(xiang)頭(tou)係(xi)統(tong)總(zong)成(cheng)本(ben)的(de)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)決(jue)定(ding)因(yin)素(su)。高(gao)分(fen)辨(bian)率(lv)係(xi)統(tong)通(tong)常(chang)需(xu)要(yao)使(shi)用(yong)支(zhi)持(chi)更(geng)高(gao)帶(dai)寬(kuan)的(de)連(lian)接(jie)器(qi)，因(yin)此(ci)成(cheng)本(ben)也(ye)更(geng)高(gao)。

其他連接器考慮因素包括PCB和ECU上的連接器尺寸
，連接器是否必須密封或不密封，以及是否需要顏色編碼/鍵控。

傳統SD視頻方案允許在攝像頭和ECU或多媒體主機(HU)上使用具有成本效益的連接器方案。例如：SD視頻RVC係統的視頻信號通常與多引腳連接器上的其他信號（例如：控製網絡和所需的電 源信號）一起接入到ECU或HU
；數字鏈路通常需要使用專用連接器，從而使ECU受到PCB和封裝限製。

車輛架構

車(che)輛(liang)架(jia)構(gou)對(dui)選(xuan)擇(ze)適(shi)當(dang)的(de)攝(she)像(xiang)頭(tou)接(jie)口(kou)技(ji)術(shu)具(ju)有(you)多(duo)方(fang)麵(mian)影(ying)響(xiang)。標(biao)準(zhun)車(che)輛(liang)中(zhong)的(de)線(xian)纜(lan)距(ju)離(li)通(tong)常(chang)可(ke)以(yi)達(da)到(dao)幾(ji)米(mi)
，且(qie)隨(sui)著(zhe)消(xiao)費(fei)者(zhe)開(kai)始(shi)傾(qing)向(xiang)於(yu)購(gou)買(mai)更(geng)大(da)的(de)運(yun)動(dong)型(xing)多(duo)用(yong)途(tu)汽(qi)車(che)，線(xian)纜(lan)長(chang)度(du)也(ye)在(zai)不(bu)斷(duan)增(zeng)加(jia)。一(yi) xiecheliangjiagoujuyouewaidegongneng，ruzhichibochedaochehecaokongdebochedaochefuzhugongneng
，zheyekenenghuiyaoqiutigonggengchangdexianlan。shangyongqichedailailingyigejiagoutiaozhan。zaicicheliangjiagouzhong
，shexiangtouxitongxuyaojiangxianlanyanshenzhizuidachangdu。daduoshushexiangtoujiekoujishujunzhichizhexiecheliangjiagouhegongneng，danyixiekenengxuyaoshiyongfujiamokuai，ruzhongjiqihuozhongjifasheji
，yizhichijiaochangdexianlanchangdu。

EMC

線xian纜lan方fang案an的de電dian磁ci輻fu射she抑yi製zhi和he抗kang幹gan擾rao性xing是shi攝she像xiang頭tou接jie口kou技ji術shu的de另ling一yi個ge關guan鍵jian因yin素su，因yin為wei線xian纜lan可ke能neng會hui成cheng為wei車che輛liang內nei部bu的de天tian線xian
，從cong而er帶dai來lai不bu利li影ying響xiang。車che輛liang中zhong電dian子zi電dian氣qi係xi統tong的de普pu及ji導dao致zhi人ren們men越yue來lai越yue依yi賴lai於yu 這些以兼容方式共存的係統。當係統啟動時
，一個係統（例如：RVC係統）影響另一係統（例如：電動汽車牽引電機或電動座椅機構）或受其影響均不可接受。為此
，在選擇接口技術方案之前必須考慮其輻射和抗幹擾性。

為確保內部或外部幹擾不會影響車輛內的係統，汽車製造商將根據其特定的EMC標準對所有係統進行測試。首先，對係統級組件（例如：後視攝像頭或環視攝像頭）進行這些測試。此類測 shichengbengaoyouhaoshi，erqiehaijuyoutiaozhanxing
，dankequebaomeigemokuaizaijichengdaocheliangzhiqianjuyoujiaogaodelubangxing。chenggongwanchengxitongjiceshihou
，qichezhizaoshanghaibixuceshixitongzaichixumianduigaogonglvfushexinhaoshideyunxingnengli（射頻電磁場輻射抗擾度），以驗證係統在車輛中的運行情況和性能。製造商還需測量車輛中所有天線的接收頻段（例如：FM、GPS、移動電話、Wi-Fi等）

，以確保不存在幹擾信號。解決車輛的EMC問題既耗時又要耗費高昂成本。

其它要求

除了上述要求之外，攝像頭接口技術的選擇還需滿足許多其他要求，如控製通道可用性、像素精度和功能安全等級。

概要

設she計ji攝she像xiang頭tou係xi統tong時shi

，攝she像xiang頭tou接jie口kou技ji術shu的de選xuan擇ze受shou多duo種zhong因yin素su的de影ying響xiang。此ci外wai，攝she像xiang頭tou接jie口kou技ji術shu的de選xuan擇ze也ye會hui對dui集ji成cheng該gai技ji術shu的de車che輛liang產chan生sheng多duo方fang麵mian影ying響xiang。傳chuan統tong的deRVC係統基於SD視頻技術，為汽車OEM提供了一種可在車輛內實現視頻傳輸的非常可靠、經濟有效的方法。但是
，近幾年的消費產品趨勢致使SD視頻越來越不適用於大尺寸顯示。同時隨著立法發展以及消費者期望，使得每輛新車上的攝像頭數量繼續增加。

在zai這zhe些xie趨qu勢shi和he發fa展zhan的de背bei景jing之zhi下xia，出chu現xian了le幾ji種zhong可ke用yong於yu當dang今jin汽qi車che攝she像xiang頭tou係xi統tong的de攝she像xiang頭tou接jie口kou技ji術shu。當dang今jin的de攝she像xiang頭tou接jie口kou技ji術shu範fan圍wei廣guang泛fan，從cong經jing過guo傳chuan統tongSD RVC係統驗證的SD視頻技術（例如：CVBS）到 高清模擬接口技術，再到高清數字接口技術。

圖2 C²B架構概述。

SD視(shi)頻(pin)技(ji)術(shu)僅(jin)適(shi)用(yong)於(yu)低(di)帶(dai)寬(kuan)應(ying)用(yong)，但(dan)隻(zhi)需(xu)使(shi)用(yong)極(ji)具(ju)成(cheng)本(ben)效(xiao)益(yi)的(de)線(xian)纜(lan)和(he)連(lian)接(jie)器(qi)。數(shu)字(zi)接(jie)口(kou)技(ji)術(shu)適(shi)用(yong)於(yu)高(gao)帶(dai)寬(kuan)應(ying)用(yong)，且(qie)具(ju)有(you)像(xiang)素(su)精(jing)度(du)等(deng)優(you)勢(shi)，但(dan)通(tong)常(chang)需(xu)要(yao)使(shi)用(yong)更(geng)昂(ang)貴(gui)的(de)線(xian)纜(lan)和(he)連(lian)接(jie)器(qi)。高(gao)清(qing)模(mo) 擬接口技術是上述兩種解決方案的折中方案
，隻需使用性價比高的線纜和連接器即可確保高清視頻傳輸。

C²B™就是這樣一種高清模擬接口技術，隻需使用性價比高的線纜和連接器即可為汽車OEM和一級供應商提供極具吸引力的、兼容EMC的高清視頻方案。

C²B汽車攝像頭接口技術

C²B是ADI公司推出的一種高清模擬視頻傳輸技術
，

C²B從一開始就是作為一種汽車級接口技術而設計的，可將高清視頻從發送端傳輸到接收端，分辨率最高可達2百萬像素(1920 × 1080)。C²B 旨在充分利用用於SD視頻係統的UTP線纜和連接器的最大帶寬容量。 C²B B的創新型均衡器架構支持最長30 m的線纜長度，且出現問題時無需重連機製。為確保C²B 滿足所有的汽車要求，它針對EMC進行了一些優化（優化信號結構、抗混疊濾波器、頻譜整形濾波器），並且ADI公司作為可靠的汽車電子供應商也值得信賴。

C²B 具有一個控製通道
，可以處理高達400 kHz的I²C信號傳輸，最多4個GPIO信號，以及來自攝像頭模塊的中斷信號，從而簡化了包括本地配置和遠程配置的係統架構。4個GPIO用於在 C²B 鏈路中傳送靜態信號。2個中斷信號用於允許C²B發送端向C²B 接收端傳送狀態信息。C²B對控製通道數據運用CRC校驗，並且能夠在出現問題時自動啟動重新傳送。

C²B支持麵向汽車應用的附加功能，如線纜診斷（線纜對電池或對地短路等）和幀數采集、生成、解碼和傳輸，以提供對所傳輸數據完整性的洞察力。

C²B針對汽車應用定義和設計，采用了多種機製來確保低成本UTP線纜和低成本非屏蔽連接器傳輸
、符合EMC要求。這包括針對阻抗不匹配的回波消除、寬帶下共模抑製（使用UTP線纜時很重 要）、以及輸出信號的頻譜整形以減少輻射。C²B經過測試符合設備級和係統級EMC國際標準（CISPR 25第5類[輻射]、ISO 11452-2/ISO 11452-4/ISO 11452-9、ISO 7637-3 [抗幹擾]、ISO 10605 [ESD]等）。

圖3. 數字鏈路與C²B鏈路的視頻幀采集比較。

圖4. 數字鏈路與C²B鏈路的視頻幀采集比較。

這些特性使得C²B成為極具吸引力的解決方案，尤其是以下兩類汽車製造商：仍在使用SD攝像頭方案並尋求低風險升級途徑的汽車製造商；以及已轉向基於數字接口技術的高清攝像頭方案但尋求降低成本的汽車製造商。

與其他技術相比，C²B 在下述應用領域具有明顯的係統成本優勢：後視攝像頭、環視攝像頭係統、電子後視鏡和乘員監控係統等。經過獨立驗證的 C²B 視覺無損性具有類似於數字接口技術的高清性能
，同時還可以節省大量係統成本。

結論

C²B 為汽車製造商提供了一個極具吸引力的接口技術方案，有助於將現有SD攝像頭解決方案升級為HD解決方案，或促進數字接口技術係統的降本遷移。有關C²B技術和適合汽車應用的產品信息，請訪問：analog.com/c2b或聯係當地ADI銷售辦事處。ADI公司提供C²B發送器(ADV7992)和C²B接收器發送器(ADV7382/ADV7383)的評估板
，以加快技術研究和係統原型設計。進行係統原型設計時
，如果開發接收器，則C²B發送器評估板可用作為C²B 源端，而如果開發攝像頭，則C²B接收器評估板則可用作為C²B接收端。

免責聲明：本文為轉載文章，轉載此文目的在於傳遞更多信息，版權歸原作者所有。本文所用視頻
、圖片
、文字如涉及作品版權問題
，請聯係小編進行處理。

推薦閱讀：

賽靈思參考設計：MPS推出高性能FPGA電源解決方案

穩壓器類型及其工作原理

大功率二極管晶閘管知識連載——控製特性 

如何選擇鋰離子電池充電管理IC

如何使用LTspice仿真SAR ADC的輸入