CN211930736U - 一种分体式双目相机及自动驾驶系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种分体式双目相机及自动驾驶系统，该分体式双目相机包括：用于采集图像的相机组件；用于对图像信息进行处理的ADAS主板；将视频信号转换为长距离传输LVDS信号的一个或多个串行器模块；对所述LVDS信号进行解串的解串器模块；与一个或多个所述串行器模块电连接的第一连接装置；与所述解串器模块电连接的第二连接装置；所述第一连接装置与所述第二连接装置通过屏蔽双绞线电连接。上述方案采用一根4芯屏蔽双绞线，不仅在线缆粗细、布线便捷上有很大优势，更是因为不需要额外的线缆来传输电源，配以合适电感实现POC功能，大大降低了线缆的使用成本。

Description

一种分体式双目相机及自动驾驶系统

技术领域

本实用新型涉及车载双目相机设备领域，尤其涉及一种分体式双目相机及自动驾驶系统。

背景技术

LVDS传输图像的方案主要有Serializer串行器和Deserilizer解串器组成。

光学传感器将图像信息转换成Mipi或DVP接口的数字信号，在本系统中，Serializer串行器可以将Mipi或DVP接口的数字信号转换成可以长距离传输的LVDS信号，通过低成本的同轴或者屏蔽双绞线缆传输；Deserilizer解串器可以将接收到的LVDS信号进行解析，还原成Mipi或DVP接口的数字信号，再送给图像处理器ISP及中央处理器处理；Serializer串行器和Deserilizer解串器之间传输的LVDS信号不仅包含了光学传感器送给图像处理器的图像数据，图像处理器用于控制光学传感器的控制信号也被融合到LVDS信号中，具体参见图1所示。同时，使用POC(Power Over Cable)技术，直流电源信号和高速LVDS信号可以同时叠加到一根同轴线或双绞线上，不需要额外增加线缆。

在车载单目ADAS及车载环视应用中，使用Fakra接口的同轴连接器及线缆传输数据，原理框图如图2。

串行器及光学传感器所需的电源不需要额外的线缆传输，其电源被加载到同轴双绞线传输。解串器(Deserializer)侧将直流电源通过Lpoc电感后加载到线缆上，串行器侧(serializer)再通过Lpoc将直流电源提取出来。因Lpoc对直流电源的阻抗较低，对高频信号的阻抗较高，所以可以实现对应工作频率信号与直流电源的有效隔离。图3所示为多个电感组合后的特性曲线，在1M～3GHz频段下，电感组合均保持较高的阻抗，这样可以确保直流电源可以有效的通过及提取，并且高速信号不会因电感的加入导致信号受损。

双目相机不同于2个单目相机，双目相机在设计时为一个整体，不能将其分开，在接口及线缆上，需要考虑其安装及线缆走线便捷性。

目前可用的两种应用方式：

A:2根同轴电缆传输

同轴线缆被广泛应用在单图像传感器的领域，如单目ADAS系统、环视系统，在此类应用上，使用同轴传输是较优的方案。

但对于双目ADAS系统，因为2个光学传感器的需要设计在一个装置内，则需要2路线缆传输。

取其中1路使用poc网络，既传输视频数据，又传输电源。另一路仅传输图像数据，不用作供电。

B:4+2pin屏蔽双绞线传输

使用HSD4+2pin中的4根信号线传输视频信号，每2根为1对双绞线，4根双绞线线共可以传输2路LVDS信号，剩余的2根线分别连接电源和地。这里电源和地的传输不再通过POC电路传输。

上述现有技术存在的问题是：无论是使用上述2路同轴还是4+2屏蔽双绞线(即A、B方案)，都存在如下问题：

2根同轴线或者4+2屏蔽双绞线均为裸露的2根线，对车内布线增加了复杂性；

由于线材的增加，对于较长的线缆，存在成本的压力。

鉴于此，提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型提出一种分体式双目相机及自动驾驶系统，用于解决分体式双目相机对车内布线增加的复杂性，而导致的成本上升问题。

为达到上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供一种分体式双目相机，并采用如下技术方案：

一种分体式双目相机包括：用于采集图像的相机组件；用于对图像信息进行处理的ADAS主板；将视频信号转换为长距离传输LVDS信号的一个或多个串行器模块；对所述LVDS信号进行解串的解串器模块；与一个或多个所述串行器模块电连接的第一连接装置；与所述解串器模块电连接的第二连接装置；所述第一连接装置与所述第二连接装置通过屏蔽双绞线电连接。

进一步地，所述第一连接装置包括：与所述串行器模块相连接的第一电容，所述第一电容通过第一节点连接所述屏蔽双绞线的第一线缆；与所述串行器模块相连接的第二电容，所述第二电容通过第二节点连接所述屏蔽双绞线的第二线缆；第一电感组，所述第一电感组的第一端连接所述第一节点，所述第一电感组的第二端连接所述第二节点，所述第一电感组的第三端连接第三节点；第三电容，所述第三电容的第一端连接所述第三节点，所述第三电容的第二端连接第四节点，所述第四节点分别连接所述屏蔽双绞线的屏蔽层以及GND端；第一电源模块，所述第一电源模块的第一端与所述第三节点相连接，所述第一电源模块的第二端连接所述第四节点，所述第一电源模块的第三端与第四端也分别连接所述串行器模块，所述第四节点也连接所述串行器模块。

进一步地，所述第二连接装置包括：与所述解串器模块相连接的第四电容，所述第四电容通过第五节点连接所述屏蔽双绞线的第一线缆；与所述解串器模块相连接的第五电容，所述第五电容通过第六节点连接所述屏蔽双绞线的第二线缆；第二电感组，所述第二电感组的第一端连接所述第五节点，所述第二电感组的第二端连接所述第六节点，所述第二电感组的第三端连接第七节点；第六电容，所述第六电容的第一端连接所述第七节点，所述第六电容的第二端连接第八节点，所述第八节点分别连接所述屏蔽双绞线的屏蔽层以及GND端，所述GND端连接所述解串器模块；第二电源模块，所述第二电源模块的第一端与所述第七节点相连接，所述第二电源模块的第二端连接所述第八节点。

进一步地，所述第一电感组与所述第二电感组均包括两个电感。

进一步地，所述两个电感相互耦合。

进一步地，所述两个电感均缠绕在一个共同的铁氧体铁芯上。

根据本实用新型的另外一个方面，提供一种自动驾驶系统，并采用如下技术方案：

一种自动驾驶系统，包括：上述的分体式双目相机。

本方案只使用1根4芯屏蔽双绞线实现，在线缆粗细、布线便捷性上有很大优势。由于不需要额外的线缆来传输电源，只需要选择合适的电感来实现POC功能，在线缆成本上会有很大的优势。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型摘要部分所述的现有分体式相机结构示意图；

图2是本实用新型摘要部分所述的现有分体式相机POC供电系统电路原理图；

图3是本实用新型摘要部分所述多个电感组合后的特性曲线示意图；

图4是本实用新型实施例所述的分体式相机结构示意图；

图5是本实用新型实施例所述的通过屏蔽双绞线传输的POC电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本中实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本保实用新型护的范围。

图4是本实用新型实施例所述的分体式相机结构示意图。

参见图4所示，一种分体式双目括：用于采集图像的相机组件；用于对图像信息进行处理的ADAS主板；将视频信号转换为长距离传输LVDS信号的一个或多个串行器模块10；对所述LVDS信号进行解串的解串器模块20；与一个或多个所述串行器模块10电连接的第一连接装置11；与所述解串器模块20电连接的第二连接装置21；所述第一连接装置11与所述第二连接装置21通过屏蔽双绞线30电连接。

在本实施例的上述技术方案中，相机模组中的两个光学传感器获取视频信号，具体工作原理可参见本申请背景技术部分陈述，作为分体式双目相机，本实施例是将负责光学采集的硬件部分与负责处理视频信号的主板部分分开设置，在两大主体部分之间，采用4pin屏蔽双绞线，即屏蔽双绞线30进行连接，具体方案为串行器模块10电连接的第一连接装置11，解串器模块20电连接的第二连接装置21，第一连接装置11与所述第二连接装置21通过屏蔽双绞线30电连接。

采用本实施例的上述技术方案，不仅将分体式双目相机的视频信号从相机模组部分传输到ADAS主板部分，同时采用POC传输技术，将其中的一对双绞线走电源信号，而无需额外的线缆传输电源，因此大大降低了线缆使用成本。

作为优选的实施方案，第一连接装置11与第二连接装置21的具体实施方案，以及与串行器模块10、解串器模块20的工作电路可参见图5所示。

具体来说，第一连接装置11包括：与所述串行器模块10相连接的第一电容，所述第一电容通过第一节点1连接所述屏蔽双绞线30的第一线缆；与所述串行器模块10相连接的第二电容，所述第二电容通过第二节点2连接所述屏蔽双绞线30的第二线缆；第一电感组L4，所述第一电感组L4的第一端连接所述第一节点1，所述第一电感组L4的第二端连接所述第二节点2，所述第一电感组L4的第三端连接第三节点3；第三电容，所述第三电容的第一端连接所述第三节点3，所述第三电容的第二端连接第四节点4，所述第四节点4分别连接所述屏蔽双绞线的屏蔽层Braided Shield以及GND端；第一电源模块，即REG模块，所述第一电源模块的第一端与所述第三节点3相连接，所述第一电源模块的第二端连接所述第四节点4，所述第一电源模块的第三端与第四端也分别连接所述串行器模块10，所述第四节点4也连接所述串行器模块10。

同理，所述第二连接装置21包括：与所述解串器模块20相连接的第四电容，所述第四电容通过第五节点5连接所述屏蔽双绞线30的第一线缆；与所述解串器模块20相连接的第五电容，所述第五电容通过第六节点6连接所述屏蔽双绞线30的第二线缆；第二电感组L3，所述第二电感组L3的第一端连接所述第五节点5，所述第二电感组L3的第二端连接所述第六节点6，所述第二电感组L3的第三端连接第七节点7；第六电容，所述第六电容的第一端连接所述第七节点7，所述第六电容的第二端连接第八节点8，所述第八节点8分别连接所述屏蔽双绞线的屏蔽层Braided Shield以及GND端，所述GND端连接所述解串器模块20；第二电源模块，即REG模块，所述第二电源模块的第一端与所述第七节点7相连接，所述第二电源模块的第二端连接所述第八节点8。

在本实施例的上述技术方案中，在解串端，电源通过电压转换电路转换成所需电压Vfeed后，通过第二电感组L3，即差模电感L3将直流电压加载到2根差分信号上，第二电感组L3在LVDS高频信号工作范围内呈高阻状态，所以不会因为电感的加入影响到差分信号的信号质量。而因为解串器芯片侧交流耦合电容的存在，直流电压的加入不会影响到解串器接收端的偏置电压，所以从信号完整性上看，对信号的影响较低。对于电源的地回路，因为STP线缆为屏蔽双绞线，使用其屏蔽层作为整个电源的回路，另一对双绞线用作数据传输。

如前所述，在屏蔽双绞线上加载的信号除了高速视频信号、控制信号外，还实现了电源信号的传输，同前面poc原理中的介绍。

在解串器受电端，2根双绞线将电源输送到受电端后，由于电感直流下的低阻抗的特性，电源可以通过L4电感实现将直流信号的提取，并通过后级的电源转换电路将电源转换成解串器所需要的电源。而同时对于串行器接收到的高速信号，电感在LVDS高频信号工作范围内呈高阻状态，所以电感可以有效的将高速信号隔离，不会对高速信号产生影响。

优选地，所述第一电感组L3与所述第二电感组L4均包括两个电感,即，可以为2个独立的电感。

优选地，第一电感组L3与所述第二电感组L4也可以使用一对相互耦合的电感，两个电感均缠绕在一个共同的铁氧体铁芯上，极大的降低了2个电感的差异性，并且由于差模电感的特性，公用磁芯的2个电感的磁通量相互抵消，避免磁饱和的出现。

本实用新型提供的一种自动驾驶系统包括上述的分体式双目相机。

综上，方案只使用1根4芯屏蔽双绞线实现，在线缆粗细、布线便捷性上有很大优势。由于不需要额外的线缆来传输电源，只需要选择合适的电感来实现POC功能，在线缆成本上会有很大的优势。

以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。

Claims (7)

1.一种分体式双目相机，包括：

用于采集图像的相机组件；

用于对图像信息进行处理的ADAS主板；

将视频信号转换为长距离传输LVDS信号的一个或多个串行器模块；

对所述LVDS信号进行解串的解串器模块；

其特征在于，还包括：

与一个或多个所述串行器模块电连接的第一连接装置；

与所述解串器模块电连接的第二连接装置；

所述第一连接装置与所述第二连接装置通过屏蔽双绞线电连接。

2.根据权利要求1所述的分体式双目相机，其特征在于，所述第一连接装置包括：

与所述串行器模块相连接的第一电容，所述第一电容通过第一节点连接所述屏蔽双绞线的第一线缆；

与所述串行器模块相连接的第二电容，所述第二电容通过第二节点连接所述屏蔽双绞线的第二线缆；

第一电感组，所述第一电感组的第一端连接所述第一节点，所述第一电感组的第二端连接所述第二节点，所述第一电感组的第三端连接第三节点；

第三电容，所述第三电容的第一端连接所述第三节点，所述第三电容的第二端连接第四节点，所述第四节点分别连接所述屏蔽双绞线的屏蔽层以及GND端；

第一电源模块，所述第一电源模块的第一端与所述第三节点相连接，所述第一电源模块的第二端连接所述第四节点，所述第一电源模块的第三端与第四端也分别连接所述串行器模块，所述第四节点也连接所述串行器模块。

3.根据权利要求2所述的分体式双目相机，其特征在于，所述第二连接装置包括：

与所述解串器模块相连接的第四电容，所述第四电容通过第五节点连接所述屏蔽双绞线的第一线缆；

与所述解串器模块相连接的第五电容，所述第五电容通过第六节点连接所述屏蔽双绞线的第二线缆；

第二电感组，所述第二电感组的第一端连接所述第五节点，所述第二电感组的第二端连接所述第六节点，所述第二电感组的第三端连接第七节点；

第六电容，所述第六电容的第一端连接所述第七节点，所述第六电容的第二端连接第八节点，所述第八节点分别连接所述屏蔽双绞线的屏蔽层以及GND端，所述GND端连接所述解串器模块；

第二电源模块，所述第二电源模块的第一端与所述第七节点相连接，所述第二电源模块的第二端连接所述第八节点。

4.根据权利要求3所述的分体式双目相机,其特征在于，所述第一电感组与所述第二电感组均包括两个电感。

5.根据权利要求4所述的分体式双目相机,其特征在于，所述两个电感相互耦合。

6.根据权利要求5所述的分体式双目相机,其特征在于，所述两个电感均缠绕在一个共同的铁氧体铁芯上。

7.一种自动驾驶系统，其特征在于，包括：权利要求1-6任一项所述的分体式双目相机。

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