CN208971624U - 车载摄像系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种车载摄像系统，包括摄像头模组、解串器、处理器，所述摄像头模组、解串器、处理器依次连接；所述摄像头模组采集车辆周围环境的第一图像数据，并将第一图像数据转换为串行信号；所述解串器接收摄像头的串行信号，并将串行信号转回第二图像数据；所述处理器接收第二图像数据，并将第二图像数据进行处理。本实用新型技术方案旨在实现摄像系统的高分辨率、低延迟、高速通信的功能，且设置多路摄像头模组时能够实现图像长距离同步传输，应用于车载环境。
Description
技术领域
本实用新型涉及摄像系统的技术领域，特别涉及一种车载摄像系统。
背景技术
摄像系统在消费类产品如手机和工业安防监控领域应用成熟，且性价比高，而摄像系统应用在车载环境时，由于可靠性和实时性要求较高，应用却不是很成熟。
尤其是随着近来先进驾驶辅助系统在车载环境的应用，需要监控车辆周围360度环境状况，对摄像头的视角和分辨率要求较高，且需要安装多路摄像头，而在自动驾驶中的摄像系统又比先进驾驶辅助系统的要求更高，自动驾驶的摄像系统不仅要做大数据融合处理和决策，要求外部多路摄像头获取高分辨率数据，高动态响应，要低延迟，高速高质量传输给中央处理器进行处理，同时要求多路摄像头能够实现帧同步采集，对多路摄像头能够远端实时控制，可车载应用传统的标清摄像系统分辨率较低，只能局限应用在简单车载后视辅助倒车系统。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提供一种车载摄像系统，旨在实现摄像系统的高分辨率、低延迟、高速通信的功能，且设置多路摄像头模组时能够实现图像长距离同步传输，应用于车载环境。
为实现上述目的，本实用新型提出的车载摄像系统，包括摄像头模组、解串器、处理器，所述摄像头模组、解串器、处理器依次连接；
所述摄像头模组采集车辆周围环境的第一图像数据，并将第一图像数据转换为串行信号；
所述解串器接收摄像头的串行信号，并将串行信号转回第二图像数据；
所述处理器接收第二图像数据，并将第二图像数据进行处理。
优选地，所述摄像头模组通过同轴电缆或者双绞线与解串器连接。
优选地，所述摄像头模组包括镜头、图像传感器以及串行器，所述镜头、图像传感器、串行器依次连接，所述串行器与解串器连接；
所述镜头摄入车辆周围环境的图像；
图像传感器对镜头摄入的图像进行捕捉和采集，并处理形成第一图像数据；
串行器接收第一图像数据，并将第一图像数据转换为串行信号。
优选地，所述图像传感器通过DVP并行数据传输接口、I2C通讯接口及GPIO控制接口与串行器连接。
优选地，还包括存储器，所述存储器分别与所述摄像头模组、解串器以及处理器连接，所述存储器存储第一图像数据、串行信号、第二图像数据以及处理器处理后的第二图像数据。
优选地，还包括电源管理器，所述电源管理器分别与所述存储器、所述摄像头模组、解串器以及处理器连接，为摄像头模组、解串器、处理器、存储器提供电源，并监控摄像头模组、解串器、处理器、存储器的电源状态。
优选地，所述解串器通过MIPI接口、I2C控制接口及GPIO控制接口与处理器连接。
优选地，所述摄像头模组为LVDS摄像头模组。
优选地，所述摄像头模组至少为1个。
优选地，所述处理器包括SOC芯片。
本实用新型车载摄像系统包括摄像头模组、解串器、处理器，所述摄像头模组、解串器、处理器依次连接；所述摄像头模组采集车辆周围环境的第一图像数据，并将第一图像数据转换为串行信号；所述解串器接收摄像头的串行信号，并将串行信号转回第二图像数据；所述处理器接收第二图像数据，并将第二图像数据进行处理，通过上述方式，本实用新型摄像头模组采集车辆的第一图像数据后转换成串行信号进行传输，使图像能够长距离传输，传输至解串器时转换回第二图像数据，再传输至处理器进行处理，不需要增加额外的元件再进行转换，延时短，实现高分辨率、低延迟和高速通信功能。在车辆环境中设置多个摄像头模组时，处理器能够控制远端的摄像头在时间和空间上实现帧同步，达到了应用于车载先进驾驶辅助系统及自动驾驶的摄像系统要求。
附图说明
图1为本实用新型车载摄像系统一实施例的结构示意图；
图2为本实用新型车载摄像系统的摄像头模组结构示意图；
图3为本实用新型车载摄像系统另一实施例的结构示意图；
图4为本实用新型车载摄像系统又一实施例的结构示意图；
图5为本实用新型再一实施例结构示意图；
图6为本实用新型载摄像系统帧同步采集和控制图。
附图标号说明：
| 摄像头模组10 | 镜头11 | 图像传感器12 | 串行器13 |
| 解串器20 | 处理器30 | 存储器40 | 电源管理器50 |
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例就本实用新型的技术方案做进一步的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型提出一种车载摄像系统，具备高分辨率、低延迟、高速通信的功能，且设置多路摄像头模组10时能够实现图像长距离同步传输，可应用于车载先进驾驶辅助系统及自动驾驶系统。
参照图1为本实用新型车载摄像系统一实施例的结构示意图；图2为本实用新型车载摄像系统的摄像头模组10结构示意图；图3为本实用新型车载摄像系统另一实施例的结构示意图；图4为本实用新型车载摄像系统又一实施例的结构示意图；图5为本实用新型再一实施例结构示意图；图6为本实用新型车载摄像系统帧同步采集和控制图。
在本实用新型实施例中，该车载摄像系统包括摄像头模组10、解串器20、处理器30，所述摄像头模组10、解串器20、处理器30依次连接；所述摄像头模组10采集车辆周围环境的第一图像数据，并将第一图像数据转换为串行信号；所述解串器20接收摄像头的串行信号，并将串行信号转回第二图像数据；所述处理器30接收第二图像数据，并将第二图像数据进行处理；如图1所示
本实用新型技术方案通过采用摄像头模组10连接解串器20，摄像头模组10采集车辆的第一图像数据后转换成串行信号进行传输，使图像能够长距离传输，该信号传输的距离可以达到15m以上，传输至解串器20时再转换回第二图像数据，采用AC交流耦合方式，可达到Gaps以上高速的信号传输，Gaps交换带宽，是衡量交换机总的数据交换能力的单位，传输速度为每秒1000兆位。
解串器20与处理器30连接，解串器20将串行信号进行解串，再重新组合打包转换回的第二图像数据再传输至处理器30，处理器30进行处理，两者之间不需要增加额外的元件再进行转换，且解串器20与应用处理器30之间可采用不同的控制接口连接，可以实现带宽高达1.6Gbps/lane的数据传输，处理延时短，处理器30还可通过控制接口管理配置解串器20和摄像头模组10，且通过控制接口获取解串器20的状态监控，实现摄像系统的高分辨率、低延迟和高速通信的功能。在车辆环境中设置多个摄像头模组10时，处理器30通过控制接口能够控制远端的摄像头在时间和空间上实现帧同步采集和传输控制，达到了应用于车载先进驾驶辅助系统及自动驾驶的摄像系统要求。
优选地，所述摄像头模组10通过同轴电缆或者双绞线与解串器20连接。
双绞线包括STP双绞线(屏蔽双绞线)，同轴线和双绞线的直径小，并且传输距离长。摄像头模组10通过同轴电缆或者双绞线连接解串器20，占用车辆走线空间小，且能够实现图像数据的长距离传输。
进一步地，所述摄像头模组10包括镜头11、图像传感器12以及串行器13，所述镜头11、图像传感器12、串行器13依次连接，所述串行器13与解串器20连接，如图2所示；
所述镜头11摄入车辆周围环境的图像；
图像传感器12对镜头11摄入的图像进行捕捉和采集，并处理形成第一图像数据；
串行器13接收第一图像数据，并将第一图像数据转换为串行信号。
图像传感器12包括感光芯片，镜头11摄入车辆周围环境的图像，配合图像传感器12实现图像成像，像素数据生成及前期的图像处理，形成第一图像数据。图像传感器12与串行器13之间通过并行数据传输接口、通讯接口和控制接口连接；
图像传感器12通过并行数据传输接口传输像素数据、像素时钟和行场同步信号至串行器13，通讯接口供串行器13通过双向复用控制通道获取远端图像处理发过来的控制命令来配置图像传感器12的寄存器和读取图像传感器12的寄存器状态值，此时串行器13处于直通模式，配合解串器20，处理器30相当于直接操控远端的图像传感器12，通过控制接口串行器13配置图像传感器12及远端处理器30发送过来的外部帧同步控制信号。
进一步地，所述图像传感器12通过DVP并行数据传输接口、I2C通讯接口及GPIO控制接口与串行器13连接。
图像传感器12通过DVP并行数据传输接口(数字视频端口)传输像素数据、像素时钟和行场同步信号至串行器13，I2C(集成电路总线)通讯接口供串行器13通过双向复用控制通道获取远端图像处理发过来的控制命令来配置图像传感器12的寄存器和读取图像传感器12的寄存器状态值，此时串行器13处于直通模式，配合解串器20，处理器30相当于直接操控远端的图像传感器12，通过GPIO(通用输入/输出)控制接口串行器13配置图像传感器12及远端处理器30发送过来的外部帧同步控制信号。
进一步地，还包括存储器40，所述存储器40分别与所述摄像头模组10、解串器20以及处理器30连接，所述存储器40存储第一图像数据、串行信号、第二图像数据以及处理器30处理后的第二图像数据，如图3所示。
存储器40包括QSPI FLASH内存，eMMC内存(内嵌式存储器40标准规格，eMMC在封装中集成了一个控制器，提供标准接口并管理闪存)或DDR4内存，存储模块单元配合处理器30组成系统，存储器40存储第一图像数据、串行信号、第二图像数据以及处理器30处理后的第二图像数据，以及存储在摄像系统启动文件和内核文件。
进一步地，还包括电源管理器50，所述电源管理器50分别与所述存储器40、所述摄像头模组10、解串器20以及处理器30连接，为摄像头模组10、解串器20、处理器30、存储器40提供电源，并监控摄像头模组10、解串器20、处理器30、存储器40的电源状态，如图4所示。
电源管理器50为摄像系统的各个原件提供电源并监控系统内各个原件的电源状态。
进一步地，所述解串器20通过MIPI接口、I2C控制接口及GPIO控制接口与处理器30连接，如图5所示。
通过MIPI接口(移动行业处理器30接口)，按照CSI-2协议要求将第二图像数据传输至处理器30，通过MIPI接口(移动行业处理器30接口)连接可以实现带宽高达1.6Gbps/lane的数据传输，处理延时短，处理器30还可通过控制接口管理配置解串器20和摄像头模组10，且通过I2C(集成电路总线)控制接口获取解串器20的状态监控，实现摄像系统的高分辨率、低延迟和高速通信的功能。在车辆环境中设置多个摄像头模组10时，处理器30通过GPIO(通用输入/输出)控制接口能够控制远端的摄像头在时间和空间上实现帧同步采集和传输控制，如图6所示，达到了应用于车载先进驾驶辅助系统及自动驾驶的摄像系统要求。
进一步地，所述摄像头模组10为LVDS摄像头模组10。
LVDS摄像模组具有720P，30帧以上的高分辨率，还可以采集大量图像数据，形成高速低延迟(μS级)LVDS信号传输，经过串行器13解串器20转换处理传输，可将多通道图像数据帧同步采集实时传输给处理器30，达到了应用于车载先进驾驶辅助系统及自动驾驶的摄像系统要求，实现先进驾驶辅助系统及自动驾驶系统实时、可靠和准确的应用。
进一步地，所述摄像头模组10至少为1个。
通过摄像头监控车辆的环境状况，通过多个摄像头模组10可监控车辆周围360度环境状况。
进一步地，所述处理器30为SOC芯片。
处理器30包括高性能的SOC芯片，SOC芯片包括多核异构高性能ARM处理器30内核、内嵌高容量缓存、RAM随机存取存储器40、高性能AXI总线、DMA直接内存存取、ISP专用处理单元以及GPU图形引擎加速单元、FPGA加速处理单元，支持MIPI CSI-2接口及协议，同时，SOC芯片通常具有视频数据压缩/解压缩、视频编解码等功能模块，能够驱动外围显示等功能。SOC芯片通过多核ARM+FPGA+GPU的处理器30可以直接从MIPI总线上获取图像数据，进行图像数据加速运算处理和深度学习，相对传统的工控机等，体积小，功耗小，可靠性高，更适合自动驾驶等车载环境产品化应用。
应当说明的是，本实用新型的各个实施例的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域的技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种车载摄像系统，其特征在于，包括摄像头模组、解串器、处理器，所述摄像头模组、解串器、处理器依次连接；
所述摄像头模组采集车辆周围环境的第一图像数据，并将第一图像数据转换为串行信号；
所述解串器接收摄像头的串行信号，并将串行信号转回第二图像数据；
所述处理器接收第二图像数据，并将第二图像数据进行处理。
2.如权利要求1所述的车载摄像系统，其特征在于，所述摄像头模组通过同轴电缆或者双绞线与解串器连接。
3.如权利要求2所述的车载摄像系统，其特征在于，所述摄像头模组包括镜头、图像传感器以及串行器，所述镜头、图像传感器、串行器依次连接，所述串行器与解串器连接；
所述镜头摄入车辆周围环境的图像；
图像传感器对镜头摄入的图像进行捕捉和采集，并处理形成第一图像数据；
串行器接收第一图像数据，并将第一图像数据转换为串行信号。
4.如权利要求3所述的车载摄像系统，其特征在于，所述图像传感器通过DVP并行数据传输接口、I2C通讯接口及GPIO控制接口与串行器连接。
5.如权利要求1所述的车载摄像系统，其特征在于，还包括存储器，所述存储器分别与所述摄像头模组、解串器以及处理器连接，所述存储器存储第一图像数据、串行信号、第二图像数据以及处理器处理后的第二图像数据。
6.如权利要求5所述的车载摄像系统，其特征在于，还包括电源管理器，所述电源管理器分别与所述存储器、所述摄像头模组、解串器以及处理器连接，为摄像头模组、解串器、处理器、存储器提供电源，并监控摄像头模组、解串器、处理器、存储器的电源状态。
7.如权利要求1-6任一项所述的车载摄像系统，其特征在于，所述解串器通过MIPI接口、I2C控制接口及GPIO控制接口与处理器连接。
8.如权利要求7所述的车载摄像系统，其特征在于，所述摄像头模组为LVDS摄像头模组。
9.如权利要求8所述的车载摄像系统，其特征在于，所述摄像头模组至少为1个。
10.如权利要求9所述的车载摄像系统，其特征在于，所述处理器包括SOC芯片。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: Vehicle camera system Effective date of registration: 20210520 Granted publication date: 20190611 Pledgee: Shenzhen Longgang sub branch of Agricultural Bank of China Ltd. Pledgor: SHENZHEN ECHIEV AUTONOMOUS DRIVING TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2021980003808 |
|
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20220607 Granted publication date: 20190611 Pledgee: Shenzhen Longgang sub branch of Agricultural Bank of China Ltd. Pledgor: SHENZHEN ECHIEV AUTONOMOUS DRIVING TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2021980003808 |