介绍ADI的三种车载摄像头解决方案

随着人们对车载摄像头作用的期望越来越高，其开发面临的挑战也越来越严峻。参与车载摄像头设计的工程师都希望噪音数据可实现高速、高质量传输，并在实现微型化的同时将热效应降至最低，还需满足车载使用的噪音要求。本文将介绍 ADI 可供选择的优秀解决方案，以及在开发车载摄像头时可帮助工程师解决上述问题的功能。

车载摄像头的发展趋势

随着 ADAS (高级驾驶辅助系统) 和自动驾驶系统的普及，车载摄像头呈现出以下两种趋势：

种类和数量增加

后视摄像头、环视系统、行车记录仪、电子后视镜越来越常见，车载摄像头的种类和数量也在增加。未来预计每辆车的车载摄像头数量将增加到 6 个 (自动驾驶级别 2+ (plus))，而自动驾驶级别 3 则将增加到 12 个。

高图像质量

为确保更高的安全性，车载摄像头对图像质量要求也越来越高。ADAS 要求像素分辨率达到 200 万像素，预计未来将达到 600 万像素或者更高。从成本角度考虑，因为过去广泛使用的模拟摄像头现在分辨率不足，所以在车载摄像头的开发设计过程中，工程师需要解决图像质量高、微型化、发热措施和降噪等相互矛盾的问题。

ADI 的车载摄像头解决方案

ADI 为解决这些难题提供了各种解决方案，接下来为大家介绍 3 种解决方案：

GMSL (串行器、反串行器)

电源 (主电源、辅助电源)

同轴电缆供电 (发送器、接收器)

下图 (图1) 显示了车载摄像头的组件框图，其中红色框内的模块可以从 ADI 的解决方案阵容中选择。摄像头模块的 CMOS 传感器读取的图像通过 GMSL 接口传输到摄像头控制单元 (ECU)，ECU 通过同轴电缆供电为摄像头模块供电，该电源叠加在通信电缆上，以下介绍每个产品的功能和特性。

图1 车载摄像头的组件框图

摄像头接口 GMSL 与 ADAS 兼容

提高车载摄像头图像质量的挑战之一是在设备间传输高分辨率数码摄像头拍摄的图像。ADI 提供 GMSL (千兆多媒体串行链路) SerDes IC，可实现大量数据的串行传输，并且通过组合串行器 (发送器) 和反串行器 (接收器)，可在宽带上传输高质量的视频数据。

图2 在 ADAS 中使用 GMSL 解决方案示例

下图 (图3) 为 GMSL 系统，GMSL 串行器和反串行器支持多种接口，由于不同系统之间可以灵活连接，因此即使是复杂的通信也可通过简单的电路实现。ADI 有多种产品可供选择，同时可提供的解决方案主要取决于所需的传输量。

图3 GMSL 系统

GMSL 解决方案系列

串行器产品选择指南

注：该表格仅展示了部分产品系列

反串行器产品选择指南

注：该表格仅展示了部分产品系列

简化复杂电源配置的多种解决方案

随着车载摄像头数量的增加，对微型化的要求也越来越严格，电源电路的简化变得越来越重要，ADI 为车载电源提供了多个的电源解决方案。下图 (图4) 显示了用于主电源的高压同步反向转换器的路线图，不仅适用于各种电压和电流的解决方案，同时还适用于所有车载电源应用，工程师可以通过选择正确的电源解决方案，用较少的集成电路实现简单的电路架构。

图4 主电源产品路线图

汽车电源通常具有辅助电源，用于转换和输出从主电源接收到的电力。下图 (图5) 显示了辅助电源的解决方案路线图，这些产品支持多种电压和电流，因此可根据摄像头和微控制器等电源的规格选择最佳解决方案。

图5 辅助电源产品路线图

同轴电缆供电技术可实现单根电缆供电

同轴电缆供电是促进车载摄像头微型化的技术之一，它将电源叠加到信号电缆上，实现了单根电缆供电。ADI 同时为摄像头模块和 ECU 提供同轴电缆供电解决方案，下图 (图6) 是使用同轴电缆供电的示例。在本例中，MAX20019 是一个降压型 DC/DC 转换器，由两个尺寸仅为 3mmx2mm 的小芯片组成，被放置在摄像头模块的电路板上，同轴电缆供电极大地简化了通常较为繁琐的电源电路。

目前，由于图像质量和多通道的要求越来越高，ADAS 对摄像头的要求也越来越高。因此，对于作为同轴电缆功率发射器侧的 ECU，有一些解决方案可以支持降压-升压和多通道化。

图6 同轴电缆供电使用图像示例

应用示例

ADAS (高级驾驶辅助系统)

车载摄像头模块

总结

本文介绍了 ADI 为车载摄像头提供的三种不同解决方案，分别为：GMSL 解决方案、电源配置解决方案和同轴电缆供电解决方案。