Στο ταχέως εξελισσόμενο τοπίο της αυτοκινητοβιομηχανικής τεχνολογίας, όπου τα προηγμένα συστήματα υποβοήθησης οδηγού (ADAS) και η αυτόνομη οδήγηση γίνονται στάνταρ, η ανάγκη για αξιόπιστη, υψηλής ταχύτητας μετάδοση δεδομένων είναι υψίστης σημασίας. Στην καρδιά αυτής της αισθητηριακής επανάστασης βρίσκεται ένα κρίσιμο συστατικό: η κάμερα LVDS. Αυτές οι κάμερες χρησιμεύουν ως τα έξυπνα μάτια των σύγχρονων οχημάτων και η ικανότητά τους να παρέχουν καθαρό βίντεο σε πραγματικό χρόνο οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στην ισχυρή τεχνολογία Low-Voltage Differential Signaling (LVDS) που τις συνδέει με τον εγκέφαλο του οχήματος.

Μια κάμερα LVDS αναφέρεται σε μια μονάδα κάμερας που χρησιμοποιεί τεχνολογία LVDS για τη μετάδοση δεδομένων βίντεο υψηλής ταχύτητας. Το LVDS είναι ένα τεχνικό πρότυπο για την ηλεκτρική σηματοδότηση που προσφέρει υψηλή ταχύτητα, ενώ χρησιμοποιεί χαμηλή ισχύ.

Στο αυτοκινητοβιομηχανικό πλαίσιο, αυτές οι κάμερες αποτελούν μέρος ενός εξελιγμένου συστήματος "Camera Link". Ακολουθεί μια απλή ανάλυση του τρόπου λειτουργίας του:

1. Λήψη εικόνας: Ο αισθητήρας εικόνας της κάμερας καταγράφει ακατέργαστα οπτικά δεδομένα.
2. Μετατροπή σήματος: Ένα τσιπ σειριοποίησης (όπως το FPD-Link της TI ή το GMSL της Maxim) μέσα στην κάμερα μετατρέπει αυτά τα παράλληλα δεδομένα σε μια συμπαγή, υψηλής ταχύτητας σειριακή ροή.
3. Μετάδοση ανθεκτική στον θόρυβο: Αυτά τα δεδομένα μεταδίδονται ως διαφορικό σήμα μέσω ενός μόνο στριμμένου ζεύγους ή ομοαξονικού καλωδίου. Η τεχνολογία LVDS είναι κρίσιμη εδώ, καθώς η εγγενής ακύρωση θορύβου εξασφαλίζει την ακεραιότητα του σήματος σε μεγάλες αποστάσεις μέσα σε ένα όχημα.
4. Λήψη δεδομένων: Στην άλλη άκρη, ένα τσιπ αποσειριοποίησης στην κεντρική μονάδα επεξεργασίας (όπως μια Ηλεκτρονική Μονάδα Ελέγχου - ECU) μετατρέπει τη σειριακή ροή πίσω σε παράλληλα δεδομένα για την επεξεργασία και ανάλυση εικόνας.

Αυτός ο αξιόπιστος αυτοκινητόδρομος δεδομένων επιτρέπει τις κρίσιμες λειτουργίες που κάνουν τα σύγχρονα οχήματα ασφαλέστερα και πιο έξυπνα.

Το απαιτητικό περιβάλλον μέσα σε ένα όχημα απαιτεί μια τεχνολογία μετάδοσης που είναι ανθεκτική, αποτελεσματική και συμπαγής. Το LVDS ανταποκρίνεται σε αυτές τις απαιτήσεις μέσω αρκετών βασικών πλεονεκτημάτων:

• Ανώτερη αντι-παρεμβολή & σταθερότητα: Το ηλεκτρικό περιβάλλον σε ένα αυτοκίνητο είναι γεμάτο με πιθανό θόρυβο από κινητήρες, μετατροπείς και άλλα ηλεκτρονικά. Το LVDS χρησιμοποιεί μια μέθοδο διαφορικής σηματοδότησης, η οποία είναι εξαιρετικά αποτελεσματική στην απόρριψη θορύβου κοινού τρόπου. Αυτό διασφαλίζει ότι η ροή βίντεο παραμένει σταθερή και καθαρή, μια μη διαπραγματεύσιμη απαίτηση για τις λειτουργίες ADAS που είναι κρίσιμες για την ασφάλεια.
• Υψηλή ταχύτητα, χαμηλή καθυστέρηση: Το LVDS υποστηρίζει ρυθμούς μετάδοσης από 100 Mbps έως αρκετά Gbps. Αυτό το υψηλό εύρος ζώνης είναι απαραίτητο για τη μετάδοση βίντεο υψηλής ανάλυσης από πολλές κάμερες με ελάχιστη καθυστέρηση, επιτρέποντας τη λήψη αποφάσεων σε πραγματικό χρόνο για συστήματα όπως το αυτόματο φρενάρισμα έκτακτης ανάγκης.
• Χαμηλή κατανάλωση ενέργειας: Με τυπικό ρεύμα κίνησης μόλις 3,5mA, το LVDS καταναλώνει σημαντικά λιγότερη ενέργεια από τα παλαιότερα πρότυπα σηματοδότησης. Αυτή η χαμηλή κατανάλωση ενέργειας είναι ζωτικής σημασίας για τη διαχείριση του θερμικού φορτίου και της συνολικής ενεργειακής απόδοσης των ηλεκτρονικών συστημάτων ενός οχήματος.
• Απλοποιημένη καλωδίωση και μειωμένο βάρος: Με τη μετάδοση πολλαπλών ροών δεδομένων μέσω ενός μόνο διαφορικού ζεύγους, το LVDS μειώνει σημαντικά τον αριθμό των καλωδίων που απαιτούνται σε σύγκριση με τις παράλληλες διεπαφές. Αυτό συμβάλλει στη μείωση του βάρους και της πολυπλοκότητας στην καλωδίωση του οχήματος, ευθυγραμμίζοντας με τους στόχους ελαφρύνσης του αυτοκινήτου.

Η απόδοση ενός συστήματος κάμερας LVDS ενισχύεται από εξειδικευμένα εξαρτήματα που έχουν σχεδιαστεί για αυτοκινητοβιομηχανική αυστηρότητα:

• Ειδικοί σύνδεσμοι LVDS: Εταιρείες όπως η JAE έχουν αναπτύξει εξειδικευμένους συνδέσμους όπως οι σειρές MX55 και MX79A. Αυτοί οι σύνδεσμοι έχουν σχεδιαστεί για να διατηρούν την ακεραιότητα του σήματος υψηλής ταχύτητας, να προσφέρουν εξαιρετική θωράκιση EMI και να παρέχουν αξιόπιστη αδιάβροχη απόδοση, εξασφαλίζοντας μια σταθερή σύνδεση σε όλες τις συνθήκες οδήγησης.
• Προηγμένα τσιπ σειριοποίησης/αποσειριοποίησης: Τα IC όπως το DS90UB981 από την Texas Instruments είναι αναπόσπαστα σε αυτό το οικοσύστημα. Όχι μόνο χειρίζονται τη μετατροπή παράλληλου σε σειριακό, αλλά υποστηρίζουν επίσης υψηλούς ρυθμούς δεδομένων και περιλαμβάνουν λειτουργίες για τη διάγνωση της κατάστασης της σύνδεσης, ενισχύοντας τη συνολική αξιοπιστία του συστήματος.

Οι κάμερες LVDS δεν είναι μια λύση ενός σημείου. αναπτύσσονται σε όλο το όχημα για να επιτρέψουν ένα περιβάλλον ασφαλείας 360 μοιρών:

• ADAS (Advanced Driver-Assistance Systems): Είναι θεμελιώδεις για τις μπροστινές κάμερες που επιτρέπουν τη διατήρηση της λωρίδας και την αναγνώριση σημάτων κυκλοφορίας, απαιτώντας υψηλό εύρος ζώνης και δυνατότητες κατά της αντανάκλασης.
• Συστήματα Surround-View και Parking: Η τεχνολογία LVDS επιτρέπει τη σύγχρονη μετάδοση βίντεο από τέσσερις ή περισσότερες κάμερες για τη δημιουργία μιας απρόσκοπτης πανοραμικής θέασης 360 μοιρών του οχήματος, καθιστώντας το πάρκινγκ ασφαλέστερο και ευκολότερο.
• Κάμερες οπισθοπορείας: Υποχρεωτικές για την ασφάλεια σε πολλές περιοχές, αυτές οι κάμερες βασίζονται στο LVDS για αξιόπιστη μετάδοση βίντεο σε πραγματικό χρόνο στην οθόνη του ταμπλό.

Η μετάβαση προς πλήρως αυτόνομα οχήματα θα βασιστεί σε ακόμη πιο εξελιγμένη σύντηξη αισθητήρων. Ενώ τεχνολογίες όπως το automotive Ethernet αναδύονται για επικοινωνία ελεγκτή τομέα υψηλού επιπέδου, η στιβαρότητα, η χαμηλή καθυστέρηση και η αποδεδειγμένη αξιοπιστία του LVDS το καθιστούν μια απαραίτητη λύση για το θεμελιώδες έργο της σύνδεσης καμερών υψηλής ανάλυσης με τις μονάδες επεξεργασίας ενός οχήματος. Καθώς η ανάλυση και ο αριθμός των καμερών στα αυτοκίνητα συνεχίζουν να αυξάνονται, οι κάμερες LVDS θα παραμείνουν ένας κρίσιμος πυλώνας στην αρχιτεκτονική των έξυπνων, ασφαλών και συνδεδεμένων οδηγικών εμπειριών.

Ιδρύθηκε το 2014, η Candid έχει εδραιώσει τη θέση της ως παγκόσμιος προμηθευτής Tier 1 που ειδικεύεται στα συστήματα αντίληψης οπτικής αυτοκινήτων. Λειτουργώντας από μια εγκατάσταση παραγωγής 12.000 ㎡. Την πιο προηγμένη, παρέχουμε υπηρεσίες Ε&Α, κατασκευής και διανομής από άκρο σε άκρο για έξυπνες τεχνολογίες οδήγησης, εξυπηρετώντας OEM συνεργάτες σε 15+ χώρες.