車載全景環(huán)視系統(tǒng)電路設(shè)計原理探究
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全景控制器通常安裝位置：副駕駛手套箱附近、副駕駛座椅下面、尾箱等。前后攝像頭：前攝像頭安裝于車輛前保險杠車標(biāo)附近，后攝像頭安裝于車輛后保險杠車標(biāo)附近。左右攝像頭：分別安裝于左右后視鏡內(nèi)外側(cè)。
2車載全景環(huán)視系統(tǒng)線束連接示意圖（如圖1）
車身主線束：包括環(huán)視電源線、CAN通信控制總線、環(huán)視控制器休眠/喚醒開關(guān)、環(huán)視視頻激活/關(guān)閉開關(guān)。視頻輸出：一般采用同軸或差分連接方式，拼接全景視頻圖像傳輸?shù)綄?dǎo)航顯示。視頻輸入：攝像頭視頻輸入采用視頻+電源共享同軸線束，節(jié)省線束成本，方便安裝。
3車載全景控制器視頻連接器接口信號（見表1）
4車載全景環(huán)視系統(tǒng)控制器內(nèi)部電路原理（如圖2）
視頻輸入解串器：接收4個環(huán)視攝像頭輸入視頻數(shù)據(jù)，將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)，通過并行圖像接口或MIPI接口將視頻數(shù)據(jù)傳輸給全景處理器。高清全景處理器：接收攝像頭視頻數(shù)據(jù)，首先進(jìn)行變形校正，第二步2D或3D投影變換，第三步進(jìn)行拼接圖像融合，最后進(jìn)行圖像增強處理。EMMCROM：存放操作系統(tǒng)啟動程序、內(nèi)核程序、文件系統(tǒng)、用戶界面數(shù)據(jù)、環(huán)視標(biāo)定數(shù)據(jù)，不同的客戶要求有差異，EMMCROM容量也差異。DDR3RAM：雙倍率隨機訪問存儲器，讀寫速度很快，電源關(guān)閉時RAM不能保留數(shù)據(jù)，通常作為操作系統(tǒng)或其他正在運行中的程序的臨時數(shù)據(jù)存儲媒介，不同的功能要求，DDR3RAM容量也差異。CAN總線通信：車身轉(zhuǎn)向燈信號控制車載全景左右視圖自動切換，前進(jìn)/倒退檔位信號控制車載全景前后視圖的自動切換，方向盤角度數(shù)據(jù)控制前后動態(tài)車輔助線。微控制器：接收CAN總線數(shù)據(jù)、全景視頻激活/關(guān)閉、高清全景控制器休眠/喚醒控制、系統(tǒng)電源低功耗管理、與全景處理器通信管理。電池防反接保護(hù)和EMC濾波保護(hù)電路：根據(jù)車載高清全景工作電流，選擇防反接二極管；汽車電源噪聲復(fù)雜，EMC濾波保護(hù)電路濾除各種低頻和高頻噪聲，確保全景控制器穩(wěn)定可靠地工作。攝像頭電源保護(hù)電路：過流保護(hù)、對地和對電源保護(hù)等。
5車載全景環(huán)視系統(tǒng)攝像頭內(nèi)部電路原理（如圖3）
攝像頭電源電路：POC（PowerOverCoax）是視頻信號和電源疊加共享一條同軸線纜。ECU控制器輸出的攝像頭電源，經(jīng)過POC濾波處理后，降壓產(chǎn)生多路電源給CMOS圖像傳感器和串行器供電。CMOS感光圖像傳感器：景物通過鏡頭聚焦到CMOS傳感器感光陣列，將模擬光信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號數(shù)據(jù)，同時還集成AEC自動曝光量控制、AGC自動增益控制、AWB自動白平衡處理、黑電平控制、伽瑪校正等。串行器：接收CMOS圖像傳感器圖像數(shù)據(jù)，將并行圖像數(shù)據(jù)編碼后轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)，輸出到同軸線束。
6車載全景環(huán)視系統(tǒng)視頻線束（如圖4）
車載全景控制器與4路攝像頭之間，采用同軸屏蔽線束連接，視頻和電源共享同一同軸線束。車載全景控制器與導(dǎo)航主機同軸屏蔽線束只用于傳輸視頻信號。車載全景系統(tǒng)工作環(huán)境惡劣，電路設(shè)計之前對關(guān)鍵模塊進(jìn)行仿真分析，降低信號完整性風(fēng)險，系統(tǒng)功能實現(xiàn)只是電路設(shè)計中的一小部分，還要滿足可測試性、可制造性、可靠性、電磁兼容性、環(huán)境測試的硬件產(chǎn)品設(shè)計要求，并且成本具有競爭性。
作者:王家才 單位:深圳市豪恩汽車電子裝備股份有限公司
