車載攝像頭，您了解多少？
車載攝像頭是自動駕駛的眼睛，是自動駕駛領域ADAS系統的核心設備。一個車載攝像頭，硬件上包括光學鏡頭、圖像傳感器、圖像信號處理器 ISP、串行器、連接器等器件。目前，車載攝像頭模組電源設計上大致分為三種方案：完全離散、完全集成以及部分集成。今天新航科技和您聊一聊車載攝像頭模組的設計方案。 | ||||
完全離散的設計方案 | ||||
首先來看完全離散的電源設計方案，設計攝像頭模塊電源部分需要先確定功率預算。一般來說，攝像頭模塊的電流要求通常由系統中包含的傳感器和串行器/解串器決定。另外，在某些情況下，來自ECU的PoC電壓是固定的，因此了解所選的PoC電纜是否足以為功率目標提供所需的電流也非常重要。 | ||||
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上圖示例為TI采用MIPI CSI-2 視頻接口、FPD-Link III 和 POC的模塊設計，該攝像頭使用同軸電源連接器，由中央ECU供電，而且通過同一條同軸電纜，該攝像頭可以將視頻數據傳輸到中央處理器，并通過處理器的I2C反向通道進行初始化。在離散的設計中一個同軸電纜連接器就滿足了數字視頻、供電、控制以及診斷的需要。 完全離散的設計在布局靈活性上非常高，布局的靈活使得這種架構可以設計出空間非常緊湊的方案。雖然這可能需要更多的設計時間來挑選每個不同的IC，但在靈活性上是這幾種方案里最高的。 | ||||
完全集成的設計方案 | ||||
全集成的方案很好理解，即采用專用電源管理IC（PMIC）為成像器和外部電路生成所有電源軌。作為管理電子設備電能供應的關鍵器件，PMIC可以集成多個功能從而更有效地利用空間并管理系統電源，PMIC雖然不起眼但卻是模擬芯片最大的細分市場之一。 | ||||
PMIC的高度可拓展性和可編程性意味著可簡化包含多個高清攝像頭模塊的電源設計，以縮短開發周期、降低BOM成本。PMIC提供電源和電壓監控，通過同軸電纜傳輸數據和電力，經高速串行接口將遠程汽車攝像頭模塊連接到顯示器或機器視覺處理系統。除了尺寸、效率之外，可擴展性是汽車攝像頭模塊電源設計中很關鍵的因素。有著可擴展性/可重用性的PMIC在縮短開發時間并節省開發成本上優勢明顯。 車規級PMIC能最大限度地提高每瓦性能，低功率損耗，同時提高計算密集型平臺如SoC、FPGA和應用處理器的系統效率。但這種完全集成的方案由于引腳都是固定的，布局的靈活性會有所降低，可能會導致方案面積增大。不過目前車規級PMIC廠商都在不影響器件性能的前提下盡可能減小了尺寸。 |  | |||
部分集成的設計方案 | ||||
與完全集成的PMIC相比，部分集成通過單通道與多通道電源的混合使用簡化了部分設計。在保證一定布局靈活性的同時讓設計更容易拓展。例如，采用源極開關的部分集成方案可減少引腳數，因為輸出引腳還用于檢流，通過將引腳合并減少了IC成本及對PCB空間的占用. 雖然具備一定的可拓展性，但是部分集成設計的拓展性不像PMIC那么自由，畢竟大多數IC具有不同的電壓變化和兼容的器件占用面積。 | ||||
小結 | ||||
具有集成電壓監控器的可編程電源管理集成電路PMIC可以從汽車非功能安全應用擴展到功能安全應用，并無須重新設計電源，這種完全集成的方案在車用攝像頭設計上備受青睞。通常汽車攝像頭模塊電源電路設計要在縮短開發時間和配置更小的攝像頭模塊間取得平衡，除了尺寸、熱性能、電磁兼容性問題和電源抑制比性能之外，也不能忘了可擴展性。 |  | |||
