W szybko ewoluującym krajobrazie technologii motoryzacyjnej, gdzie zaawansowane systemy wspomagania kierowcy (ADAS) i autonomiczna jazda stają się standardem, potrzeba niezawodnej, szybkozłączne transmisji danych jest nadrzędna. W sercu tej rewolucji sensorycznej znajduje się krytyczny komponent: kamera LVDS. Kamery te służą jako inteligentne oczy nowoczesnych pojazdów, a ich zdolność do dostarczania wyraźnego wideo w czasie rzeczywistym w dużej mierze zależy od solidnej technologii Low-Voltage Differential Signaling (LVDS), która łączy je z mózgiem pojazdu.

Kamera LVDS odnosi się do modułu kamery, który wykorzystuje technologię LVDS do przesyłania danych wideo z dużą prędkością. LVDS to standard techniczny dla sygnalizacji elektrycznej, który oferuje dużą prędkość przy niskim zużyciu energii.

W kontekście motoryzacyjnym kamery te są częścią zaawansowanego systemu "Camera Link". Oto proste wyjaśnienie, jak to działa:

1. Przechwytywanie obrazu: Czujnik obrazu kamery przechwytuje surowe dane wizualne.
2. Konwersja sygnału: Układ szeregowego konwertera (jak FPD-Link firmy TI lub GMSL firmy Maxim) wewnątrz kamery konwertuje te dane równoległe na kompaktowy, szybki strumień szeregowy.
3. Odporna na zakłócenia transmisja: Dane te są przesyłane jako sygnał różnicowy przez pojedynczą skręconą parę lub kabel koncentryczny. Technologia LVDS jest tu kluczowa, ponieważ jej wbudowane tłumienie szumów zapewnia integralność sygnału na duże odległości wewnątrz pojazdu.
4. Odbiór danych: Po drugiej stronie, układ deseryalizatora w jednostce centralnej (np. Electronic Control Unit - ECU) konwertuje strumień szeregowy z powrotem na dane równoległe do przetwarzania i analizy obrazu.

Ta niezawodna autostrada danych umożliwia krytyczne funkcje, które sprawiają, że nowoczesne pojazdy są bezpieczniejsze i bardziej inteligentne.

Trudne środowisko wewnątrz pojazdu wymaga technologii transmisji, która jest odporna, wydajna i kompaktowa. LVDS spełnia te wymagania dzięki kilku kluczowym zaletom:

• Doskonała odporność na zakłócenia i stabilność: Środowisko elektryczne w samochodzie jest pełne potencjalnych zakłóceń z silników, falowników i innej elektroniki. LVDS wykorzystuje metodę sygnalizacji różnicowej, która jest wysoce skuteczna w odrzucaniu szumów współbieżnych. Zapewnia to, że sygnał wideo pozostaje stabilny i wyraźny, co jest warunkiem nienegocjowalnym dla krytycznych dla bezpieczeństwa funkcji ADAS.
• Duża prędkość, niskie opóźnienia: LVDS obsługuje prędkości transmisji od 100 Mb/s do kilku Gb/s. Ta duża przepustowość jest niezbędna do przesyłania wideo o wysokiej rozdzielczości z wielu kamer z minimalnym opóźnieniem, umożliwiając podejmowanie decyzji w czasie rzeczywistym dla systemów takich jak automatyczne hamowanie awaryjne.
• Niskie zużycie energii: Przy typowym prądzie napędowym wynoszącym zaledwie 3,5 mA, LVDS zużywa znacznie mniej energii niż starsze standardy sygnalizacji. Ten niski pobór mocy jest niezbędny do zarządzania obciążeniem termicznym i ogólną efektywnością energetyczną systemów elektronicznych pojazdu.
• Uproszczone okablowanie i zmniejszona waga: Przesyłając wiele strumieni danych przez pojedynczą parę różnicową, LVDS znacznie zmniejsza liczbę potrzebnych przewodów w porównaniu z interfejsami równoległymi. Przyczynia się to do zmniejszenia wagi i złożoności wiązki przewodów pojazdu, co jest zgodne z celami motoryzacyjnymi w zakresie redukcji masy.

Wydajność systemu kamer LVDS jest wzmocniona przez specjalistyczne komponenty zaprojektowane z myślą o rygorze motoryzacyjnym:

• Dedykowane złącza LVDS: Firmy takie jak JAE opracowały specjalistyczne złącza, takie jak serie MX55 i MX79A. Złącza te zostały zaprojektowane tak, aby zachować integralność sygnału przy dużej prędkości, oferować doskonałe ekranowanie EMI i zapewniać niezawodne działanie wodoodporne, zapewniając stabilne połączenie we wszystkich warunkach jazdy.
• Zaawansowane układy szeregowo-deseryalizacyjne: Układy scalone, takie jak DS90UB981 firmy Texas Instruments, są integralną częścią tego ekosystemu. Nie tylko obsługują konwersję równoległo-szeregową, ale także obsługują wysokie prędkości transmisji danych i zawierają funkcje diagnostyki stanu łącza, zwiększając ogólną niezawodność systemu.

Kamery LVDS nie są rozwiązaniem jednopunktowym; są rozmieszczane w całym pojeździe, aby umożliwić 360-stopniową osłonę bezpieczeństwa:

• ADAS (Zaawansowane systemy wspomagania kierowcy): Są one podstawą dla kamer przednich, które umożliwiają utrzymanie pasa ruchu i rozpoznawanie znaków drogowych, wymagając dużej przepustowości i możliwości eliminacji odblasków.
• Systemy Surround-View i parkingowe: Technologia LVDS umożliwia synchroniczną transmisję wideo z czterech lub więcej kamer w celu stworzenia bezproblemowego widoku z lotu ptaka 360 stopni pojazdu, dzięki czemu parkowanie jest bezpieczniejsze i łatwiejsze.
• Kamery cofania: Wymagane ze względów bezpieczeństwa w wielu regionach, kamery te opierają się na LVDS w celu niezawodnej transmisji wideo w czasie rzeczywistym na wyświetlacz deski rozdzielczej.

Przejście w kierunku w pełni autonomicznych pojazdów będzie zależeć od jeszcze bardziej zaawansowanej fuzji czujników. Podczas gdy technologie takie jak Ethernet motoryzacyjny pojawiają się w celu komunikacji kontrolera domeny wysokiego poziomu, niezawodność, niskie opóźnienia i sprawdzona niezawodność LVDS sprawiają, że jest to niezbędne rozwiązanie dla podstawowego zadania, jakim jest łączenie kamer o wysokiej rozdzielczości z jednostkami przetwarzania pojazdu. W miarę jak rozdzielczość i liczba kamer w samochodach nadal rosną, kamery LVDS pozostaną krytycznym filarem w architekturze inteligentnych, bezpiecznych i połączonych doświadczeń z jazdy.

Założona w 2014 roku, firma Candid ugruntowała swoją pozycję jako globalny dostawca Tier 1 specjalizujący się w systemach percepcji wizyjnej w motoryzacji. Działając w obiekcie produkcyjnym o powierzchni 12 000 ㎡. Najbardziej zaawansowanym, świadczymy kompleksowe usługi badawczo-rozwojowe, produkcyjne i dystrybucyjne dla technologii inteligentnej jazdy, obsługując partnerów OEM w ponad 15 krajach.