随着自动驾驶汽车的应用越来越广泛，对更多汽车传感器的需求越来越明显。摄像头是促进自动驾驶汽车发展的关键传感器之一。随着新应用的出现，车载摄像头的数量也在迅速增加。此外，随着摄像头的应用从低所有权的高端汽车转向更大的主流汽车市场，摄像头的利用率继续上升。图1显示了汽车摄像头市场的快速增长。

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图1 汽车摄像头市场

这一增长趋势预计将持续到2025年。在不久的将来，多达20个摄像头的汽车将成为现实。

随着摄像头数量的增加，对更高分辨率的需求也出现了。分辨率的提高主要由两个因素驱动。第一个因素是需要更多的支持ADAS特性，因为需要更高的分辨率来实现更强大、更准确的视觉检测功能。第二个因素是显示更高质量的图像，因为消费者要求汽车摄像头的图像质量可以与智能手机的高分辨率显示屏相媲美。

这里有一个问题。智能手机的使用周期明显短于汽车。因此，汽车制造商需要确保新车推出时采用最新的显示技术，使其显示系统尽可能长时间不过时。

汽车OEM车载显示器的尺寸和分辨率仍在不断提高。因此，为了在这些尺寸较大、分辨率较高的显示屏上显示摄像头图像，需要使用分辨率较高的摄像头，并使用现有的标记(SD)摄像头会导致非常糟糕的用户体验（图像分辨率非常低）。低分辨率摄像头拍摄的视频质量会很差。此外，这些显示屏还会出现许多干扰视觉图像，如点状斑纹和颜色泄漏——因此，使用SD驱动这些显示屏的摄像头不再可行。为了提供更好的客户体验，需要使用高清(HD)摄像头。

安装这些摄像头需要额外的成本。它不仅增加了传感器数量和图像处理的成本，还包括通过车辆线束将视频数据从摄像头传输到处理单元的成本。汽车摄像头链路需要更多的电缆，这似乎不是一个大问题，但考虑到车辆线束成本在汽车组件中排名第三（前两个是发动机和底盘），汽车OEM电缆和连接器的选择至关重要。一次只能设计一个线束，会消耗整车50%的人工成本。线束重量也在汽车组件中排名第三(前两位是底盘和发动机)。随着这些线束的不断增加，汽车生产线出现了越来越多的问题，任何额外的生产步骤都会进一步增加成本。此外，必须避免增加车辆的重量，因为随着电动汽车的普及，增加重量会直接影响车辆的行驶里程。随着许多新传感器的不断推出，预计到2020年汽车传感器将达到220亿，这一问题将进一步恶化。任何能降低线束重量和成本的技术都将受到汽车的欢迎OEM极具吸引力。

要解决这个问题，AD公司开发了一种叫做车用摄像头和视频总线的新型车用摄像头链路技术(C2B)，这是优化车用摄像头链路的唯一技术，可以解决上述问题。C2B三个主要的解决方案定义标准：

?复用现有的SD标明非屏蔽双绞车(UTP)提供最简单的线和连接器链路HD升级摄像头链路。

?用这个链接传输画质优异的高清视频。

?使用此链路来满足汽车级别EMI/EMC要求。

图2 C2B为摄像头系统提供许多好处

摄像头是汽车中数据带宽最高的传感器之一。采用分辨率较高的摄像头后，带宽进一步增加。现有的SD低带宽电缆，如非屏蔽双绞线和非屏蔽连接器，用于汽车摄像头链路解决方案。由于SD相机对带宽的要求比HD低，而且SD传输标准(例如NTSC）电缆和连接器的带宽可以通过多级传输方案进一步降低。SERDES（也称为LVDS）要求带宽远高于其他解决方案UTP电缆和连接器，如同轴或屏蔽双绞线(STP)。因为现在SERDES使用解决方案不归零(NRZ)对电缆和连接器带宽的要求更高，而不是多级信令。这些性能和带宽更高的线缆和连接器会增加线束的成本和重量。

C2B现有的支持SD UTP电缆和连接器链路传输HD视频分辨率C2B可以从SD相机很容易升级到HD摄像头不需要更改现有的电缆和连接器链路OEM这是一个经济高效、应用广泛的重要解决方案。

使用非屏蔽双绞线还有另一个优点，它可以使用主机和摄像头电子 控制装置(ECU)上已有的排插连接器的未用引脚。这样可以避免使用SERDES该技术所需的专用单独连接器不会占用主机和摄像头ECU有限的宝贵模块PCB不增加系统解决方案成本的空间。

选择C2B传输旨在为这种汽车应用提供最高的鲁棒。与其它解决方案相比，信令方案可以将电缆带宽需求降低10倍。现有链路已在实际现场应用中得到验证，无需评估和识别新链路，大大简化HD升级摄像头。此外，由于C2B该技术采用优化的传输方案，支持更长的电缆长度（最长30米）OEM它可以自由决定链路设计，避免其他技术带来的一些限制。

选择这个的原因C2B为了通过现有的电缆和连接器链路提供出色的视频质量和传输EMI/EMC性能。确保在支持较低带宽的链路上HD视频质量，特别是保持所有高频视频细节，并提供真正优秀的视频体验。我们根据最新标准进行了大量的视频质量测试，验证了优秀的视频质量。

虽然C2B该技术可以通过低成本的电缆和连接器支持高分辨率摄像头，但也存在挑战。由于链路没有屏蔽功能，不提供抗扰保护，不能直接衰减辐射，为了保证低辐射和高抗扰性能，满足严格的汽车要求EMI/EMC收发器的设计至关重要。从一开始，C2B定义和设计旨在满足汽车行业的这一要求，并证明性能强，能够满足汽车EMI/EMC要求。

图3C2B信号链

C2B支持许多其他功能，包括通过同一非屏蔽双绞线进行边带控制通信，从而支持摄像头模块的远程配置，进一步简化摄像头设计。C2B还为许多人提供冻结帧检测OEM这是一个关键要求。

图4 C2B集成电路

C2B产品包括ADV7990、ADV7991、ADV7380和ADV7381 ，这些产品已经投产。

C2B支持使用现有视频链路的优化解决方案NTSC轻松升级到HD摄像头提供优秀的视频质量和鲁棒EMI/EMC性能。这项令人满意的新技术具有许多优点，并提供了最佳的系统解决方案，可以解决连接多个摄像头的问题。

参考文献

汽车以太网：概述。Ixia，2014年5月。

作者简介

Fionn Hurley它位于爱尔兰利默里克AD公司汽车驾驶舱电子业务部营销经理。他于2007年加入AD公司。在此之前，他是RF设计工程师。他毕业于爱尔兰科克大学(UCC)，获得电气与电子工程学士学位。联系方式:fionn.hurley@analog.com。