跟着自动驾驶轿车的运用日益广泛，需求更多轿车传感器的需求日趋显着。摄像头是推进自动驾驶轿车开展的要害传感器之一。跟着新运用不断涌现，车载摄像头的数量也在敏捷添加。此外，跟着摄像头的运用从保有量较低的高级轿车转向更大的干流轿车商场，摄像头的选用率继续上升。图1显现了车用摄像头商场的快速添加。
图1 车用摄像头商场
这一添加趋势估计将继续到2025年今后。在不远的将来，安装多达20个摄像头的轿车将成为实践。
跟着摄像头数量添加，对更高分辨率的需求也随之出现。分辨率进步首要由两个要素推进。第一个要素是需求支撑更多的ADAS特性，因为需求更高的分辨率来完成更强壮更精确的视觉勘探功用。第二个要素是需求显现更高质量的图画，因为顾客要求轿车摄像头的图画质量能与智能手机的高分辨率显现屏相媲美。
这儿存在一个问题，智能手机的运用周期显着比轿车短，因而，轿车制造商需求保证新款轿车推出时选用最新的显现技能，使其显现体系尽可能长期不过期。
轿车OEM仍在不断进步车载显现器的尺度和分辨率。因而，要在这些尺度更大、分辨率更高的显现屏上显现摄像头图画，就需求选用分辨率更高的摄像头，而运用现有的标清(SD)摄像头会导致十分糟糕的用户体会（图画分辨率十分低）。低分辨率摄像头拍照的视频质量会很差。此外，这些显现画面上会出现许多搅扰视觉伪像，例如点状斑纹和色彩走漏——因而，运用SD摄像头来驱动这些显现屏不再可行。为了供给更好的客户体会，需求运用高清(HD)摄像头。
加装这些摄像头需求支付额定的本钱。不仅是添加传感器数量和图画处理的本钱，还包含经过车辆线束将视频数据从摄像头传输至处理单元的本钱。车用摄像头链路需求更多线缆，这好像不是什么大问题，可是考虑到车辆线束本钱在轿车组件中排第三位（前两位分别为发动机和底盘），关于轿车OEM来说，线缆和衔接器的挑选就至关重要了。线束一次只能规划一种，且会消耗整车50%的人力本钱。线束分量也在轿车组件中排第三位（前两位分别是底盘和发动机）。跟着在车辆中不断参加这些线束，轿车出产线出现越来越多的问题，任何额定的出产过程都会进一步添加本钱。别的有必要防止额定添加车辆的分量，因为跟着电动轿车遍及，额定添加分量会直接影响车辆的行进路程。跟着许多新式传感器不断推出，而且估计到2020年轿车传感器将多达220亿个，这个问题还会进一步恶化。任何可以下降线束分量和本钱的技能都会大受欢迎，对轿车OEM具有极大的吸引力。
为了处理这个问题，ADI公司开宣布一种新式车用摄像头链路技能，称为车用摄像头及视频总线(C²B™)，这是仅有一种针对车用摄像头链路进行优化的技能，且可以处理上述这些问题。C²B包含三个首要的处理计划界说规范：
►复用现有的SD标清非屏蔽双绞(UTP)线和衔接器链路，供给最简略的HD摄像头链路晋级。
►运用这种链路来传输具有超卓画质的高清视频。
►运用这种链路来满意轿车级EMI/EMC要求。
图2 C²B为摄像头体系供给许多长处
摄像头是轿车中数据带宽最高的传感器之一。选用分辨率更高的摄像头后，带宽进一步添加。现有的SD车用摄像头链路处理计划运用低带宽的线缆，例如非屏蔽双绞线和非屏蔽衔接器。因为SD摄像头对带宽的要求比HD低，而且SD传输规范（例如NTSC）运用多级传输计划来进一步削减电缆和衔接器的带宽，所以这是可行的。SERDES（也称为LVDS）等处理计划要求选用带宽远高于UTP的线缆和衔接器，例如同轴或屏蔽双绞线(STP)。这是因为现在的SERDES处理计划运用不归零(NRZ)信令，而不是多级信令，因而对电缆和衔接器带宽的要求更高。这些功用和带宽更高的线缆和衔接器会添加线束的本钱和分量。
C²B支撑经过现有的SD UTP线缆和衔接器链路来传送HD分辨率的视频。运用C²B可以从SD摄像头轻松晋级至HD摄像头，而且无需更改现有的线缆和衔接器链路，关于OEM而言，这是一个经济高效且用处广泛的重要处理计划。
复用非屏蔽双绞线还有另一个长处，它可以运用主机和摄像头电子 操控设备(ECU)上已有的排插衔接器的未用引脚。这样可以防止运用SERDES技能所需的专用独自衔接器，也不会占用主机和摄像头ECU模块中有限的名贵PCB空间，且不添加体系处理计划的本钱。
挑选C²B传输旨在为这种轿车运用供给最高的鲁棒性。与其他处理计划比较，信令计划可以使电缆带宽需求下降10倍。现有的链路已在实践现场运用中得到验证，因而无需评价判定新的链路，大大简化HD摄像头的晋级方法。此外，因为C²B技能选用经过优化的传输计划，支撑更长的线缆长度（最长30米），使得OEM可以自在决议其链路规划，防止其他技能带来的一些约束。
之所以挑选这种C²B传输，是为了经过现有的线缆和衔接器链路供给超卓的视频质量和EMI/EMC功用。在支撑较低带宽的链路上保证HD视频质量，尤其是坚持一切高频率视频细节，并供给真实超卓的视频体会。咱们依照最新规范进行了很多视频质量测验，超卓的视频质量已得到验证。
尽管C²B技能可以经过低本钱线缆和衔接器支撑高分辨率摄像头，但相同也存在应战。因为链路没有屏蔽功用，不供给抗扰维护，也无法直接衰减辐射，所以为了保证低辐射和高抗扰功用，以满意严厉的轿车EMI/EMC要求，收发器的规划至关重要。从一开端，C²B的界说和规划就旨在满意轿车行业的这种要求，而且已证明功用健旺，可以满意轿车EMI/EMC要求。
图3 C²B信号链
C²B支撑许多其他功用，包含经过同一非屏蔽双绞线进行边带操控通讯，然后支撑摄像头模块的长途装备，可以进一步简化摄像头规划。C²B也供给冻住帧检测，关于许多OEM而言，这是一项要害要求。
图4 C²B集成电路
C²B产品包含ADV7990、ADV7991、ADV7380和ADV7381 ，这些产品现在现已投产。
C²B供给了一个优化的处理计划，支撑运用现有的视频链路从NTSC轻松晋级到HD摄像头，一起供给超卓的视频质量和鲁棒的EMI/EMC功用。这项令人欢喜的新技能具有许多优势，并供给最佳体系处理计划，可处理在车内衔接多个摄像头面对的日益杂乱的问题。
参考文献
“轿车以太网：概述。”Ixia，2014年5月。
作者简介
Fionn Hurley是坐落爱尔兰利默里克的ADI公司轿车座舱电子业务部的营销司理。他于2007年参加ADI公司。在此之前，他是RF规划工程师。他结业于爱尔兰科克大学(UCC)，取得电气与电子工程学士学位。联系方法：fionn.hurley@analog.com。
