CN209731245U - 中继器及信号传输系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种信号传输系统(1)，包括：用于发送串行信号的串行信号发送设备(10)以及用于接收串行信号的串行信号接收设备(20)，其中串行信号发送设备(10)与串行信号接收设备(20)通过串行传输电缆连接，信号传输系统(1)还包括设置于串行传输电缆的中继器(30)，中继器(30)包括第一解串器(310)以及第一串行器(320)，其中中继器(30)的第一解串器(310)配置用于接收串行信号，将所接收的串行信号进行解串处理，并将解串处理得到的信号传输至中继器(30)的第一串行器(320)；以及中继器(30)的第一串行器(320)配置用于接收中继器(30)的第一解串器(310)解串处理得到的信号，将该信号转换为串行信号，并将转换的串行信号通过串行传输电缆进行传输。
Description
技术领域
本申请涉及信号传输领域，具体而言，涉及一种中继器及信号传输系统。
背景技术
目前，在自动驾驶车辆或者智能驾驶车辆的行驶中，通常需要将设置于车辆上的传感器(例如图像传感器、飞行时间传感器以及毫米波雷达传感器等) 所采集的信号长距离地传输给车辆内部的处理器。长距离是指由于车辆的车体较大，导致搭载在车体上的传感器与配置于车体内部的处理器之间的传输距离较长。因此，提出了利用串行器将传输的信号转换为串行信号，进而可以通过串行传输电缆传输至解串器。从而实现了长距离的信号传输的目的。但是，通过串行传输电缆进行串行信号传输时，线缆的传输距离仍然是有限的,目前 FPD-LINK III或GMSL技术传输不超过15米，如果进行更远距离传输，就会由于信号衰减出现数据丢失的情况。
针对上述的由于通过串行传输电缆进行串行信号传输时，线缆的传输距离仍然是有限的，如果进行更远距离的传输，容易导致由于信号衰减出现数据丢失的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。
实用新型内容
本实用新型实施例提供了一种中继器及信号传输系统，以至少解决上述的由于通过串行传输电缆进行串行信号传输时，线缆的传输距离仍然是有限的，如果进行远距离传输，容易导致由于信号衰减出现数据丢失的技术问题。
根据本申请的一个方面，提供了一种信号传输系统，包括：用于发送串行信号的串行信号发送设备以及用于接收串行信号的串行信号接收设备，其中串行信号发送设备与串行信号接收设备通过串行传输电缆连接，信号传输系统还包括设置于串行传输电缆的中继器，中继器包括第一解串器以及第一串行器，其中中继器的第一解串器配置用于接收串行信号，对所接收的串行信号进行解串处理，并将解串处理得到的信号传输至中继器的第一串行器；以及中继器的第一串行器配置用于接收中继器的第一解串器解串处理得到的信号，将解串处理得到的信号转换为串行信号，并将转换的串行信号通过串行传输电缆进行传输。
可选地，串行信号发送设备包括用于采集信号的传感器以及与传感器连接的第二串行器，其中串行信号发送设备的第二串行器用于将传感器采集的信号转换为串行信号，并通过串行传输电缆进行传输。
可选地，串行信号接收设备包括处理器以及与处理器连接的第二解串器，其中串行信号接收设备的第二解串器配置用于通过串行传输电缆接收串行信号，对串行信号进行解串处理，并将解串处理得到的信号传输至处理器。
可选地，信号传输系统包括多个中继器，多个中继器包括多个第一解串器以及多个第一串行器，其中多个中继器通过串行传输电缆串联连接。
可选地，中继器还包括输入连接器以及输出连接器，其中输入连接器配置用于接收串行传输电缆传输的串行信号，并将串行信号发送至中继器的第一解串器；以及输出连接器配置用于接收中继器的第一串行器发送的串行信号，并将串行信号通过串行传输电缆进行传输。
可选地，串行信号发送设备还包括第一协议转换器，第一协议转换器设置于传感器以及串行信号发送设备的第二串行器之间，用于将传感器传输信号时所采用的传输协议转换为适配于串行信号发送设备的第二串行器的接收协议。
可选地，串行信号接收设备还包括第二协议转换器，第二协议转换器设置于串行信号接收设备的第二解串器以及处理器之间，用于将串行信号接收设备的第二解串器传输信号时所采用的传输协议转换为适配于处理器的接收协议。
可选地，传感器包括以下所述的至少一种传感器：图像传感器、毫米波雷达传感器以及飞行时间传感器。
根据本申请的另一个方面，还提供了一种中继器，中继器应用于串行信号传输系统，中继器包括：第一解串器、第一串行器、输入连接器以及输出连接器，其中输入连接器配置用于接收串行传输电缆传输的串行信号，并将串行信号发送至中继器的第一解串器；第一解串器配置用于接收输入连接器发送的串行信号，对所接收的串行信号进行解串处理，并将解串处理得到的信号传输至中继器的第一串行器；第一串行器配置用于接收第一解串器解串处理得到的信号，将解串处理得到的信号转换为串行信号，并将转换的串行信号发送至输出连接器；以及输出连接器配置用于接收中继器的第一串行器发送的串行信号，并将串行信号通过串行传输电缆进行传输。
在本实用新型实施例中，本实用新型所提供的信号传输系统设置有中继器，能够将串行传输电缆上传输的串行信号重新串行化，再次提高信号质量。实现了串行信号传输系统的远距离中继传输功能。并且通过在信号传输系统设置协议转换器，能够根据各个元器件的需要，将信号在传输时所采用的各个传输协议转换为适配于各个元器件的传输协议，使得信号能够正常的传输。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是本申请实施例的第一个方面所述的信号传输系统的示意图；
图2a是本申请实施例的第一个方面所述的串行信号发送设备的结构示意图；
图2b是本申请实施例的第一个方面所述的串行信号接收设备的结构示意图；
图3是本申请实施例的第一个方面所述的信号传输系统的改进例的示意图；
图4是本申请实施例的第一个方面所述的中继器的改进例的示意图；
图5是本申请实施例的第二个方面所述的信号传输系统的示意图；
图6是本申请实施例的第三个方面所述的信号传输系统的示意图；
图7是本申请实施例的第四个方面所述的信号传输系统的示意图；
图8是本申请实施例的第五个方面所述的中继器的示意图；
图9示出了本实施例所使用的中继器的电路原理图；
图10示出了用于接入本实施例所使用的图像传感器的连接器的电路原理图；
图11示出了本实施例所使用的串行器的电路原理图；
图12示出了本实施例所使用的解串器的电路原理图；
图13示出了第一协议转换器的电路原理图；
图14示出了第二协议转换器的电路原理图；
图15示出了用于接入支持MIPI信号的FPGA或处理器的连接器的电路原理图；以及
图16示出了用于接入支持LVCMOS信号的FPGA或处理器的连接器的电路原理图。
具体实施方式
图1示出了实施例的第一个方面所述的信号传输系统的示意图。具体地，参照图1所示，根据本实施例的第一个方面，本实用新型所述的信号传输系统 1，包括：用于发送串行信号的串行信号发送设备10以及用于接收串行信号的串行信号接收设备20。其中串行信号发送设备10与串行信号接收设备20通过串行传输电缆连接。信号传输系统1还包括设置于串行传输电缆的中继器30，中继器30包括第一解串器310以及第一串行器320。其中中继器30的第一解串器310配置用于接收串行信号，对所接收的串行信号进行解串处理，并将解串处理得到的信号传输至中继器30的第一串行器320。以及中继器30的第一串行器320配置用于接收中继器30的第一解串器310解串处理得到的信号，将解串处理得到的信号转换为串行信号，并将转换的串行信号通过串行传输电缆进行传输。
正如背景技术中所述的，目前，在自动驾驶车辆或者智能驾驶车辆的行驶中，通常需要将设置于车辆上的传感器(例如图像传感器、飞行时间传感器以及毫米波雷达传感器等)所采集的信号长距离地传输给车辆内部的处理器。长距离是指由于车辆的车体较大，导致搭载在车体上的传感器与配置于车体内部的处理器之间的传输距离较长。因此，提出了利用串行器将传输的信号转换为串行信号，进而可以通过串行传输电缆传输至解串器。从而实现了长距离的信号传输的目的。但是，通过串行传输电缆进行串行信号传输时，线缆的传输距离仍然是有限的，如果进行远距离传输，就会由于信号衰减出现数据丢失的情况。
针对该技术问题，本实用新型在串行信号发送设备10与串行信号接收设备 20之间设置中继器30，并且该中继器30包括第一解串器310以及第一串行器 320。具体地，参照图1所示，中继器30的第一解串器310接收串行信号发送设备10发送的串行信号，对接收到的串行信号进行解串处理，并将解串处理得到的信号发送至中继器30的第一串行器320。然后由中继器30的第一串行器 320将接收到的解串处理得到的信号转换为串行信号，并将该串行信号发送至串行信号接收设备20。其中串行信号发送设备10可以为信号采集设备或上一级中继器，串行信号接收设备20可以为下一级中继器或信号处理设备。
从而，本实施例通过由第一解串器310以及第一串行器320组成的中继器 30对串行信号重新串行化，再次提高信号质量。从而可以在串行传输线路中设置多个中继器，可以保证长距离信号传输的质量。实现了串行信号发送设备10 到串行信号接收设备20的远距离中继功能。进而解决了由于通过串行传输电缆进行串行信号传输时，线缆的传输距离仍然是有限的，如果进行远距离传输，容易导致由于信号衰减出现数据丢失的技术问题。
进一步地，图2a示出了串行信号发送设备10的结构示意图。具体地，参照图2a所示，串行信号发送设备10包括用于采集信号的传感器110以及与传感器110连接的第二串行器120。其中串行信号发送设备10的第二串行器120 用于将传感器110采集的信号转换为串行信号，并通过串行传输电缆进行传输。
从而，通过这种方式，串行信号发送设备10可以通过传感器110采集信号，并通过第二串行器120将传感器110采集到的信号转换为串行信号，从而能够基于串行传输电缆进行远距离传输。
进一步地，串行信号接收设备20包括处理器220以及与处理器220连接的第二解串器210。其中串行信号接收设备20的第二解串器210配置用于通过串行传输电缆接收串行信号，对串行信号进行解串处理，并将解串处理得到的信号传输至处理器220。
从而，通过这种方式，串行信号接收设备20可以通过第二解串器210对串行传输电缆传输的串行信号进行解串处理，并将解串处理得到的信号发送至处理器220，从而实现了信号的远距离传输。
进一步地，图3示出了本申请实施例的第一个方面所述的信号传输系统的改进例的示意图。参照图3所示，信号传输系统1包括多个中继器，多个中继器包括多个第一解串器以及多个第一串行器。其中多个中继器通过串行传输电缆串联连接。
从而通过这种方式，本公开可以在串行传输电缆中设置多个中继器，进而保证长距离信号传输的质量。实现了串行信号发送设备10到串行信号接收设备 20的远距离中继功能。
进一步地，图4示出了本申请实施例的第一个方面所述的中继器的改进例的示意图。参照图4所示，中继器30还包括输入连接器330以及输出连接器 340。其中输入连接器330配置用于接收串行传输电缆传输的串行信号，并将串行信号发送至中继器30的第一解串器310。以及输出连接器340配置用于接收中继器30的第一串行器320发送的串行信号，并将串行信号通过串行传输电缆进行传输。
从而，通过这种方式，中继器30可以通过输入连接器330接收串行传输电缆传输的串行信号，并将该串行信号传输至中继器30的第一解串器310。然后再通过输出连接器340将中继器30的第一串行器320转换得到的串行信号通过串行传输电缆进行传输。保障了信号在传输过程中的连续性以及稳定性。
此外，参考图5所示，根据本实施例的第二个方面，本实用新型提供的信号传输系统1的串行信号发送设备10还包括第一协议转换器130，第一协议转换器130设置于传感器110以及串行信号发送设备10的第二串行器120之间，用于将传感器110传输信号时所采用的传输协议转换为适配于串行信号发送设备10的第二串行器120的接收协议。
具体地，由于不同类型不同品牌的传感器传输信号时所采用的传输协议种类繁多，例如可能会采用LVDS、Sub-LVDS、MiPi CSI-2、SLVS-EC以及Parallel CMOS等协议传输信号，而串行器能适配的传输协议通常只支持几种常用协议的一种，比如只支持MIPI或LVDS或LVCMOS。在这种情况下，可能会存在串行器与传感器所采用的传输协议不匹配，从而导致信号无法正常传输的问题。
针对上述的问题，本实施例的第二个方面所提供的信号传输系统1在串行信号发送设备10的传感器110以及第二串行器120之间设置第一协议转换器 130，该第一协议转换器130用于将传感器110传输信号时所采用的传输协议转换为适配于第二串行器120的接收协议。例如，该第一协议转换器130可以配置用于接收LVDS、Sub-LVDS、MiPi CSI-2、SLVS-EC以及Parallel CMOS等协议传输信号，并将其转换为MiPi CSI-2协议的信号。从而转换后的信号与第二串行器120的接收协议匹配，从而能够为第二串行器120所传输。从而通过这种方式，本实施例的第二个方面解决了在长距离信号传输系统中，由于传感器与串行器之间的传输协议不匹配导致信号无法正常传输的问题。
其中，本公开所使用的第一协议转换器130例如可以采用基于FPGA的协议转换器。目前，市面上常用的支持协议转换的FPGA产品有Lattice的 CrossLink系列芯片，比如LIF-MD6000，可以实现MIPI，LVDS，LVCMOS 协议间的相互转换。
进一步地，图6示出了本申请实施例的第三个方面所述的信号传输系统的示意图。参照图6所示，信号传输系统1的串行信号接收设备20还包括第二协议转换器230，第二协议转换器230设置于串行信号接收设备20的第二解串器 210以及处理器220之间，用于将串行信号接收设备20的第二解串器210传输信号时所采用的传输协议转换为适配于处理器220的接收协议。
具体地，由于第二解串器210能适配的传输协议通常只支持LVCMOS或者MiPi CSI-2或者LVDS，因此也会容易出现与处理器220适配的接收协议不匹配，从而导致解串器解析出的信号无法正常传输。针对该问题，本申请实施例的第三个方面所提供的信号传输系统1通过在串行信号接收设备20的第二解串器210以及处理器220之间设置第二协议转换器230。通过这种方式，使得第二协议转换器230可以将第二解串器210在向处理器220传输信息时所采用的传输协议转换为适配于处理器220的接收协议。从而保障了第二解串器210与处理器220之间的信息的正常传输。从而解决了在长距离信号传输系统中，由于解串器与处理器之间的传输协议不匹配导致信号无法正常传输的问题。
其中，本公开所使用的第二协议转换器230例如可以采用基于FPGA的协议转换器。目前，市面上常用的支持协议转换的FPGA产品有Lattice的CrossLink 系列芯片，比如LIF-MD6000，可以实现MIPI，LVDS，LVCMOS协议间的相互转换。
进一步地，图7示出了本申请实施例的第四个方面所述的信号传输系统的示意图。参照图7所示，信号传输系统1还包括第一协议转换器130以及第二协议转换器230。第一协议转换器130设置于串行信号发送设备10的传感器110 以及串行信号发送设备10的第二串行器120之间，用于将传感器110传输信号时所采用的传输协议转换为适配于串行信号发送设备10的第二串行器120的接收协议。以及第二协议转换器230设置于串行信号接收设备20的串行信号接收设备20的第二解串器210以及处理器220之间，用于将串行信号接收设备20的第二解串器210传输信号时所采用的传输协议转换为适配于处理器220的接收协议。
通过这种方式，不仅使得第一协议转换器130可以将传感器110在传输信号时所采用的传输协议转换为适配于第二串行器120的接收协议，还使得第二协议转换器230可以将第二解串器210在向处理器220传输信息时所采用的传输协议转换为适配于处理器220的接收协议。进一步的保障了信号的正常传输。
进一步地，传感器110包括以下所述的至少一种传感器：图像传感器、毫米波雷达传感器以及飞行时间传感器(即TOF传感器)。此外，此处仅仅是示例性地对传感器110的类型进行了说明，其不构成对本申请保护范围的限定。即，本申请的技术方案也可以适用于其他类型的传感器。
此外，中继器30还实现了控制信号的中继功能。例如：第一串行器320 为FPD-LINKIII(GMSL)串行器，第一解串器310为FPD-LINK III(GMSL) 解串器。然后FPD-LINK III(GMSL)串行器可以从信号处理设备或上一级中继器的串行信号恢复出接收到的控制信息(I2C/SPI/GPIO)，并将接收到的控制信息输入给FPD-LINK III(GMSL)解串器。然后FPD-LINK III解串器再将接收到的控制信息串行化，通过屏蔽双绞线(STP)或同轴电缆(CON)发送至下一级中继器或信号采集设备。
进一步地，图8示出了本申请实施例的第五个方面所述的中继器的示意图。参照图8所示，中继器30应用于串行信号传输系统，中继器30包括：第一解串器310、第一串行器320、输入连接器330以及输出连接器340。其中输入连接器330配置用于接收串行传输电缆传输的串行信号，并将串行信号发送至中继器30的第一解串器310。第一解串器310配置用于接收输入连接器330发送的串行信号，对所接收的串行信号进行解串处理，并将解串处理得到的信号传输至中继器30的第一串行器320。第一串行器320配置用于接收第一解串器310 传输的解串处理得到的信号信号，将解串处理得到的信号转换为串行信号，并将转换的串行信号发送至输出连接器340。以及输出连接器340配置用于接收中继器30的第一串行器320发送的串行信号，并将串行信号通过串行传输电缆进行传输。
从而，根据本实施例第五个方面所述的技术方案，可以通过中继器30将串行信号传输系统中的串行传输电缆所传输的串行信号重新串行化，再次提高信号质量。从而可以在串行信号传输系统中设置多个中继器，可以保证长距离信号传输的质量。实现了串行信号传输系统的远距离中继传输功能。进而解决了由于通过串行传输电缆进行串行信号传输时，线缆的传输距离仍然是有限的，如果进行远距离传输，容易导致由于信号衰减出现数据丢失的技术问题。
进一步地，本实施例所采用的串行传输电缆可以为屏蔽双绞线(STP)或同轴电缆(CON)，但不仅限于此，也可以为其他可以传输串行信号的电缆。
此外，需要特别说明的是，图9示出了本实施例所使用的中继器的电路原理图。图10示出了用于接入本实施例所使用的图像传感器的连接器的电路原理图。图11示出了串行器DS90UB933-Q1的电路原理图。该串行器可以接收并行信号LVCMOS输入，并将信号串行化。
进一步地，图12示出了本实施例所使用的解串器的电路原理图，该解串器DS90UB934-Q1接收并处理串行信号，输出并行信号LVCMOS。
图13示出了第一协议转换器的电路原理图，其中第一协议转换器为 LIF-MD6000-6MG81I芯片，该芯片结合配套的Lattice(莱迪思)公布的软核，即可以实现从MIPI协议至LVCMOS协议的转换。
进一步地，图14示出了第二协议转换器的电路原理图，其中第二协议转换器为LIF-MD6000-6MG81I芯片，该芯片结合配套的Lattice(莱迪思)公布的软核，即可以实现从并行信号的LVCMOS协议到MIPI信号协议的转换。
进一步地，图15示出了用于接入支持MIPI信号的FPGA或处理器的连接器的电路原理图。图16示出了用于接入支持LVCMOS信号的FPGA或处理器的连接器的电路原理图。
综上所述，本实用新型的信号传输系统设置有中继器，能够将串行传输电缆上传输的串行信号重新串行化，再次提高信号质量。实现了串行信号传输系统的远距离中继传输功能。并且通过在信号传输系统设置协议转换器，能够根据各个元器件的需要，将信号在传输时所采用的各个传输协议转换为适配于各个元器件的传输协议，使得信号能够正常的传输。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种信号传输系统(1)，包括：用于发送串行信号的串行信号发送设备(10)以及用于接收串行信号的串行信号接收设备(20)，其中所述串行信号发送设备(10)与所述串行信号接收设备(20)通过串行传输电缆连接，其特征在于：
所述信号传输系统(1)还包括设置于所述串行传输电缆的中继器(30)，所述中继器(30)包括第一解串器(310)以及第一串行器(320)，其中
所述中继器(30)的第一解串器(310)配置用于接收串行信号，对所接收的串行信号进行解串处理，并将解串处理得到的信号传输至所述中继器(30)的第一串行器(320)；以及
所述中继器(30)的第一串行器(320)配置用于接收所述中继器(30)的第一解串器(310)解串处理得到的信号，将所述解串处理得到的信号转换为串行信号，并将转换的串行信号通过串行传输电缆进行传输。
2.根据权利要求1所述的信号传输系统(1)，其特征在于，所述串行信号发送设备(10)包括用于采集信号的传感器(110)以及与传感器(110)连接的第二串行器(120)，其中所述串行信号发送设备(10)的第二串行器(120)用于将所述传感器(110)采集的信号转换为串行信号，并通过串行传输电缆进行传输。
3.根据权利要求2所述的信号传输系统(1)，其特征在于，所述串行信号接收设备(20)包括处理器(220)以及与所述处理器(220)连接的第二解串器(210)，其中所述串行信号接收设备(20)的第二解串器(210)配置用于通过串行传输电缆接收串行信号，对所述串行信号进行解串处理，并将解串处理得到的信号传输至所述处理器(220)。
4.根据权利要求1所述的信号传输系统(1)，其特征在于，所述信号传输系统(1)包括多个中继器，所述多个中继器包括多个第一解串器以及多个第一串行器，其中所述多个中继器通过串行传输电缆串联连接。
5.根据权利要求1所述的信号传输系统(1)，其特征在于，所述中继器(30)还包括输入连接器(330)以及输出连接器(340)，其中
所述输入连接器(330)配置用于接收串行传输电缆传输的串行信号，并将所述串行信号发送至所述中继器(30)的第一解串器(310)；以及
所述输出连接器(340)配置用于接收所述中继器(30)的第一串行器(320) 发送的串行信号，并将所述串行信号通过串行传输电缆进行传输。
6.根据权利要求3所述的信号传输系统(1)，其特征在于，所述串行信号发送设备(10)还包括第一协议转换器(130)，所述第一协议转换器(130)设置于所述传感器(110)以及所述串行信号发送设备(10)的第二串行器(120)之间，用于将所述传感器(110)传输信号时所采用的传输协议转换为适配于所述串行信号发送设备(10)的第二串行器(120)的接收协议。
7.根据权利要求3或6所述的信号传输系统(1)，其特征在于，所述串行信号接收设备(20)还包括第二协议转换器(230)，所述第二协议转换器(230)设置于所述串行信号接收设备(20)的第二解串器(210)以及所述处理器(220)之间，用于将所述串行信号接收设备(20)的第二解串器(210)传输信号时所采用的传输协议转换为适配于所述处理器(220)的接收协议。
8.根据权利要求2所述的信号传输系统(1)，其特征在于，所述传感器(110)包括以下所述的至少一种传感器：图像传感器、毫米波雷达传感器以及飞行时间传感器。
9.一种中继器(30)，所述中继器(30)应用于串行信号传输系统，其特征在于，中继器(30)包括：第一解串器(310)、第一串行器(320)、输入连接器(330)以及输出连接器(340)，其中
所述输入连接器(330)配置用于接收串行传输电缆传输的串行信号，并将所述串行信号发送至所述中继器(30)的第一解串器(310)；
所述第一解串器(310)配置用于接收所述输入连接器(330)发送的串行信号，对所接收的串行信号进行解串处理，并将所述解串处理得到的信号传输至所述中继器(30)的第一串行器(320)；
所述第一串行器(320)配置用于接收所述第一解串器(310)解串处理得到的信号，将所述解串处理得到的信号转换为串行信号，并将转换的串行信号发送至所述输出连接器(340)；以及
所述输出连接器(340)配置用于接收所述中继器(30)的第一串行器(320)发送的串行信号，并将所述串行信号通过串行传输电缆进行传输。
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2019
- 2019-03-19 CN CN201920349361.5U patent/CN209731245U/zh active Active
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |