您当前的位置:五五电子网电子知识电子知识资料网络技术汽车以太网络应用POF骨干和摄像镜头链路 正文
汽车以太网络应用POF骨干和摄像镜头链路

汽车以太网络应用POF骨干和摄像镜头链路

点击数:7668 次   录入时间:03-04 11:58:51   整理:http://www.55dianzi.com   网络技术
      聚合物是一种不会受到市场价格波动影响的材料,相反的,铜则会有大幅度的价格波动,过去10年来上下浮动超过4倍,2002年铜价为每磅USD$1.00,2012年则接近每磅USD$4.00。 

●电磁兼容性(EMC) 

      系统设计工程师较为喜欢如POF等不受电气噪声影响的光学解决方案,这就转化成为更好的噪声裕度和更为简单的系统方案,系统测试可以通过更低的开发成本和更短的上市时程而简化。 

●长度 

      千兆位POF技术可以延伸典型的汽车15米目标长度达到40米,加上所有线上的连接器,因此可以为巴士和卡车提供新的应用,并在同时符合较短车辆目标的严格噪声裕度。 

3.2 低速链路用POF 

      虽然POF技术可以达到1Gbps的带宽,但也可以应用在现有的100Mbps系统上,这代表了POF不仅可以符合未来汽车网络应用需要千兆位骨干的需求,也适合现有车内较低速度的通信总线应用。 

      POF应用于较低速应用的两个关键范例包括混合动力或电动火车以及巴士和卡车,对于EMC有非常高的抗扰度要求,混合动力或电动火车为如POF等可抵抗电气噪声解决方案的理想环境,由于在这些环境中使用了相当大的电池,因此重量就成为重要的关键,POF较轻的重量提供相较于其他技术的明显优势。 

      对于较大规模的巴士和卡车,基于POF的较低速解决方案可以将网络延伸到超过40米,甚至超过100米,为巴士和卡车提供新的应用可能。 

4 以太网摄像镜头应用 

      汽车市场目前的趋势是在车上装载更多的摄像镜头,因为安全相关的影像应用已经逐渐成为现今汽车的标准,依谘询公司TSR预估,集成CMOS传感器汽车摄像镜头的车辆比例已经由2008年的20%大幅度提高到2013超过70%。 

      车载电子视觉系统的开发对于汽车市场是一个逐渐发展的领域,特别是对驾驶和其它道路使用者,包括弱势道路使用者如行人安全要求的提升上,汽车摄像系统在设计上可以显示汽车周围区域,通常会涵盖汽车的盲点。 

      主要汽车市场如欧洲、日本和北美目前已经开始进入立法以协助避免对弱势道路使用者的伤害,并特别强调视觉系统的使用,这个趋势目前也快速推动ADAS系统的采用,先前只在高端车辆中使用,这些新的安全系统会在生产成本大幅度降低后快速被加入较低端汽车上。 

      产业预估,2017年车辆不仅可以在没有ADAS下达到目标五星级新车评价规程(NCAP, New Car Assessment Program),因此,领先汽车制造商必须在其时加入至少一个ADAS系统作为标准配备,随着ADAS系统的大幅度成长,将创造能够连接车内所有摄像镜头、电子控制单元(ECU, Electronic Control Unit)和人机界面(HMI, Human Machine Interface)高效率技术的市场需求。 

      作为例子,汽车通常最少会有5个盲区需要数个视觉摄像镜头提供区域安全扫描,如图,包括左方驾驶座的5个盲区可由图中看出,盲区的大小则由车辆的设计和镜子的视角决定。

newmaker.com 
图:大多数汽车的5个典型盲区。 
(来源:ISVCS 2008 July 22 - 24, 2008,爱尔兰都柏林)

     部分汽车制造商已经推出或计划推出360度影像系统,采用最少4个摄像镜头提供车辆周围的整合影像,如图。

newmaker.com 
图:360度影像系统示例

5 互连替代方案 

      汽车摄像镜头目前并没有单一标准接口,专用串行链路是目前最常见的摄像镜头接口。



www.55dianzi.com

  摄像镜头和影像处理单元(IPU, Image Processing Unit)或显示屏间的接口决定了同一系统内不同摄像镜头互连的方式,例如LVDS就是一个仅允许镜头和IPU或显示屏点对点连接的接口。

 

  如果系统由多个摄像镜头和一个影像处理单元组成,那幺只可以使用每个镜头与中央单元间直接连接的拓墣,当汽车具有多个ADAS并且每个ADAS都由数个互连摄像镜头组成时,那幺直接连接的方式就会造成无法接受的接线长度以及连接器和接口数量。

 

  如果使用以太网作为摄像镜头接口取代LVDS专用链路,那幺就可简化网络,虽然使用如LVDS一样的点对点接口,以太网采用封包交换方式,可以在不需重新配置系统软件和硬件的条件下任意扩展或缩减,网络拓朴更为简化,图为以太网较为简化布局与LVDS的比较。

newmaker.com 
图:以太网和LVDS在连接4个摄像镜头到影像处理单元(IPU)时的比较

      专用直接连线可以带来可预测数据到达时间的好处,因为在连线上并没有封包交换,因此不会有非预期的延迟,以太网可以通过在上层使用如影音桥接(AVB, Audio Video Bridging)等协议达到相同的预测性,不过这需要更复杂的计算。 

       总的来说,在直接连线、简单连接和基于以太网连接间会有取舍,对于简单的单一摄像镜头系统,直接连线是最好的选择,然而当使用复杂的ADAS系统时,以太网接口和拓墣就成为最适合的技术。 

5.1 POF作为物理层 

       在ADAS系统中连接摄像镜头和影像处理单元或显示屏的物理层可以使用KDPOF的1Gbps POF技术搭配Avago的光收发器,由Yazaki公司实现于小尺寸连接器系统中。 

       KDPOF专用标准产品(ASSP, ApplICation Specific Standard Product)可以直接连接专用数据链路如DVP或通过原生以太网连接端口如RGMII或SGMII进行介接,这代表不管是LVDS型式或基于以太网的ADAS系统都可以简单地以KDPOF产品架构完成。 

5.2 POF相较于铜电缆系统的优势 

       下图显示了一个ADAS应用中KDPOF千兆位POF技术的实际范例,图中显示的原型机由2个通过POF连接到IPU的摄像镜头以立体模式组成,显示屏显示经过形状识别和深度计算的影像,作为如碰撞警告,行人检测或智能定速控制等驾驶支持的功能输入,摄像镜头以1280 x 800像素大小进行30FPs帧采样,取得的二进串流为960Mbps。

newmaker.com 
图:采用立体配置连接的2个车用摄像镜头,接口通过POF送出1Gbps数据到IPU

      摄像镜头的起始配置可由两个方式完成,第一个选择为基于双工POF,使用一条光纤作为上行链路,另一条作为下行链路,第二个选择则使用单工POF将影像数据传送到IPU,使用并行简化且低成本的LIN型铜电缆对作为送出启动配置到摄像镜头的通道,这个并行通道同时也可以用来远程提供摄像镜头电源,节省额外的电缆对,下图描述了这两种选择。

newmaker.com 
图:以太网POF摄像镜头控制的不同作法

结论 

       随着信息娱乐网路和ADAS系统日益增长的需求,转移到新骨干拓朴的趋势也越来越明显,以太网的优势,加上使用KDPOF 1Gbps塑料光纤ASSP、Avago光收发器和Yazaki公司小尺寸光连接器的组合,提供了一个可以满足汽车网络不断变化需求的高扩展性和灵活性解决方案。



上一页  [1] [2] 


本文关键字:汽车  摄像  网络应用  网络技术电子知识资料 - 网络技术

《汽车以太网络应用POF骨干和摄像镜头链路》相关文章>>>