車(chē)載全景環(huán)視系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)原理探究

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1車(chē)載全景環(huán)視系統(tǒng)安裝位置

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(chē)輛前保險(xiǎn)杠車(chē)標(biāo)附近，后攝像頭安裝于車(chē)輛后保險(xiǎn)杠車(chē)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(chē)載全景環(huán)視系統(tǒng)線(xiàn)束連接示意圖（如圖1）

車(chē)身主線(xiàn)束：包括環(huán)視電源線(xiàn)、CAN通信控制總線(xiàn)、環(huán)視控制器休眠/喚醒開(kāi)關(guān)、環(huán)視視頻激活/關(guān)閉開(kāi)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(xiàn)束，節(jié)省線(xiàn)束成本，方便安裝。

3車(chē)載全景控制器視頻連接器接口信號(hào)（見(jiàn)表1）

4車(chē)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(gè)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(guò)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(qiáng)處理。EMMCROM：存放操作系統(tǒng)啟動(dòng)程序、內(nèi)核程序、文件系統(tǒng)、用戶(hù)界面數(shù)據(jù)、環(huán)視標(biāo)定數(shù)據(jù)，不同的客戶(hù)要求有差異，EMMCROM容量也差異。DDR3RAM：雙倍率隨機(jī)訪(fǎng)問(wèn)存儲(chǔ)器，讀寫(xiě)速度很快，電源關(guān)閉時(shí)RAM不能保留數(shù)據(jù)，通常作為操作系統(tǒng)或其他正在運(yùn)行中的程序的臨時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒介，不同的功能要求，DDR3RAM容量也差異。CAN總線(xiàn)通信：車(chē)身轉(zhuǎn)向燈信號(hào)控制車(chē)載全景左右視圖自動(dòng)切換，前進(jìn)/倒退檔位信號(hào)控制車(chē)載全景前后視圖的自動(dòng)切換，方向盤(pán)角度數(shù)據(jù)控制前后動(dòng)態(tài)車(chē)輔助線(xiàn)。微控制器：接收CAN總線(xiàn)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(chē)載高清全景工作電流，選擇防反接二極管；汽車(chē)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(guò)流保護(hù)、對(duì)地和對(duì)電源保護(hù)等。

5車(chē)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(hào)和電源疊加共享一條同軸線(xiàn)纜。ECU控制器輸出的攝像頭電源，經(jīng)過(guò)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(guò)鏡頭聚焦到CMOS傳感器感光陣列，將模擬光信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號(hào)數(shù)據(jù)，同時(shí)還集成AEC自動(dòng)曝光量控制、AGC自動(dòng)增益控制、AWB自動(dòng)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(xiàn)束。

6車(chē)載全景環(huán)視系統(tǒng)視頻線(xiàn)束（如圖4）

車(chē)載全景控制器與4路攝像頭之間，采用同軸屏蔽線(xiàn)束連接，視頻和電源共享同一同軸線(xiàn)束。車(chē)載全景控制器與導(dǎo)航主機(jī)同軸屏蔽線(xiàn)束只用于傳輸視頻信號(hào)。車(chē)載全景系統(tǒng)工作環(huán)境惡劣，電路設(shè)計(jì)之前對(duì)關(guān)鍵模塊進(jìn)行仿真分析，降低信號(hào)完整性風(fēng)險(xiǎn)，系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)只是電路設(shè)計(jì)中的一小部分，還要滿(mǎn)足可測(cè)試性、可制造性、可靠性、電磁兼容性、環(huán)境測(cè)試的硬件產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求，并且成本具有競(jìng)爭(zhēng)性。

作者:王家才 單位:深圳市豪恩汽車(chē)電子裝備股份有限公司