如今,當(dāng)您開(kāi)車(chē)時(shí),您的眼睛并不是唯一盯著道路的人。現(xiàn)代車(chē)輛現(xiàn)在擁有多個(gè)攝像頭,這些攝像頭與雷達(dá)和激光雷達(dá)等其他先進(jìn)傳感器相結(jié)合,支持高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)等安全功能。這些傳感器的融合可檢測(cè)盲點(diǎn)、行人、街道等......甚至引導(dǎo)車(chē)輛自行停車(chē)。例如,今天的一些半自動(dòng)駕駛汽車(chē)有8到12個(gè)攝像頭,為停車(chē)輔助提供360度環(huán)視,并為避免碰撞提供250米的前方視野。這些攝像機(jī)可以與超聲波傳感器和前向雷達(dá)配合使用,以提供更廣闊的視野。
根據(jù)Research and Markets的一份報(bào)告,到7年,全球汽車(chē)攝像頭市場(chǎng)預(yù)計(jì)將達(dá)到約5億美元,2023年至24年的復(fù)合年增長(zhǎng)率為3.2018%。研究人員指出,對(duì)ADAS的需求以及北美和歐洲政府對(duì)后視倒車(chē)攝像頭的要求是這一增長(zhǎng)的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。此外,攝像頭開(kāi)始取代一些汽車(chē)中的傳統(tǒng)側(cè)視鏡,新興的駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)依靠攝像頭來(lái)評(píng)估困倦或分心等情況。向更高的安全標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)變只會(huì)繼續(xù)推動(dòng)對(duì)相機(jī)的需求。
鑒于這些汽車(chē)攝像頭在安全方面發(fā)揮著如此關(guān)鍵的作用,因此必須確保它們正確供電并可靠運(yùn)行。您還需要考慮是否符合汽車(chē)安全完整性等級(jí) (ASIL)。ASIL對(duì)汽車(chē)系統(tǒng)中的固有安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分類(lèi),是符合ISO 26262的重要組成部分,ISO <>為安全關(guān)鍵型汽車(chē)部件提供了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
平衡電源和保護(hù)需求
汽車(chē)攝像頭有多種電源管理方案,通常,路徑從提供電源的汽車(chē)電池到遠(yuǎn)程攝像頭本身。假設(shè)您有一個(gè) 12V 汽車(chē)電池和幾個(gè)攝像頭,可以通過(guò)同軸電纜供電。由于電池和電纜之間的電壓擺幅很大(通常為8V-10V,每臺(tái)攝像機(jī)0.3A),因此您需要考慮與同軸系統(tǒng)供電相關(guān)的各種約束。您需要一個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器來(lái)調(diào)整不同的電壓,尤其是在啟停和冷啟動(dòng)條件下。但是,您仍然需要針對(duì)過(guò)流、對(duì)地短路和電池短路等故障情況提供一些隔離,所有這些都可能導(dǎo)致?lián)p壞,從而影響駕駛員和乘客的安全。為此,您可能需要根據(jù)系統(tǒng)中的攝像機(jī)數(shù)量開(kāi)發(fā)用于系統(tǒng)監(jiān)控的其他硬件和軟件和/或使用多個(gè)離散設(shè)備。
更好的是,您可以為您的汽車(chē)攝像頭模塊選擇高度集成的攝像頭電源保護(hù)器IC。這種器件使您能夠通過(guò)嚴(yán)格控制每個(gè)通道的最大電流來(lái)最小化故障緩解電路。您還可以將每臺(tái)攝像機(jī)上的所有故障與單個(gè)電源和其他攝像機(jī)隔離開(kāi)來(lái)。理想的保護(hù)器IC還可以通過(guò)I2C.
相機(jī)保護(hù)器可以是相機(jī)系統(tǒng)的融合電氣控制單元(ECU)的一部分。降壓-升壓轉(zhuǎn)換器將連接到汽車(chē)電池,并通過(guò)攝像頭保護(hù)器、交流阻斷線(xiàn)圈和同軸電纜向遠(yuǎn)程攝像頭提供直流電源。四通道解串器將通過(guò)一組交流耦合電容器和相同的同軸電纜將微處理器連接到遠(yuǎn)程攝像機(jī)。每個(gè)遠(yuǎn)程攝像頭將由汽車(chē)電源管理IC(PMIC)、串行器和圖像傳感器進(jìn)行管理。圖 2 描述了此體系結(jié)構(gòu)。
圖2.汽車(chē)攝像頭系統(tǒng)的電源管理架構(gòu)。
業(yè)界唯一的ASIL級(jí)相機(jī)保護(hù)器
Maxim的MAX20087提供了一個(gè)可插入遠(yuǎn)程攝像頭系統(tǒng)的攝像頭保護(hù)器IC示例。它是業(yè)界唯一的 ASIL 級(jí)相機(jī)保護(hù)器(符合 ASIL B 到 ASIL D),集成了 I2基于 C 的診斷。作為雙/四通道器件,它在 600mm x 4mm、4 引腳 TQFN 中提供兩個(gè)或四個(gè) 20mA 保護(hù)開(kāi)關(guān)。MAX20087單路同時(shí)支持8個(gè)攝像頭,而在同一總線(xiàn)上并聯(lián)的兩個(gè)器件支持<>個(gè)攝像頭。該器件可單獨(dú)保護(hù)每個(gè)輸出免受電池短路、對(duì)地短路和過(guò)流情況的影響。集成的 <> 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 可根據(jù) ASIL 合規(guī)性的要求監(jiān)控電流、電壓和電源讀數(shù)。
MAX20087集成的功能使您不必使用更多的分立元件。例如,由于該器件阻止電池短路回饋到電源軌,因此無(wú)需在每個(gè)通道上添加反向阻斷二極管。購(gòu)買(mǎi)MAX20087EVKIT評(píng)估板,可以評(píng)估MAX20087的下一個(gè)車(chē)載攝像頭設(shè)計(jì),該評(píng)估板可以作為獨(dú)立的保護(hù)器工作,也可以通過(guò)I.連接到控制器。2用于高級(jí)控制和診斷的 C 接口。
為了完善攝像頭系統(tǒng)的電源管理架構(gòu),Maxim提供各種汽車(chē)電源IC。例如,這些汽車(chē)PMIC可以支持遠(yuǎn)程攝像頭:
MAX25249和MAX25249B四路輸出微型PMIC是業(yè)界尺寸最小的此類(lèi)解決方案,用于具有精密監(jiān)控功能的汽車(chē)攝像頭。這些器件在 3.5mm x 3.5mm、20 引腳 TQFN 中集成了三個(gè) DC-DC 轉(zhuǎn)換器和一個(gè)高 PSRR LDO。
MAX20049是靈活、緊湊、四路電源,具有2.2MHz、500mA降壓轉(zhuǎn)換器和雙路LDO,適用于汽車(chē)攝像頭模塊。兩個(gè)降壓轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)用于固定頻率脈寬調(diào)制 (PWM) 操作,輸入電壓范圍為 3.5V 至 17V。
鑒于車(chē)載攝像頭在汽車(chē)系統(tǒng)中發(fā)揮的關(guān)鍵作用,確保您的車(chē)載攝像頭正確供電并可靠運(yùn)行至關(guān)重要。這就是為什么合適的汽車(chē)PMIC可以使您的設(shè)計(jì)與眾不同。
審核編輯:郭婷
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