در چشم‌انداز در حال تحول سریع فناوری خودرو، جایی که سیستم‌های پیشرفته کمک راننده (ADAS) و رانندگی خودکار در حال تبدیل شدن به استاندارد هستند، نیاز به انتقال داده‌های قابل اعتماد و پرسرعت ضروری است. در قلب این انقلاب حسی یک جزء حیاتی قرار دارد: دوربین LVDS. این دوربین‌ها به عنوان چشم‌های هوشمند وسایل نقلیه مدرن عمل می‌کنند و توانایی آن‌ها در ارائه ویدیوی واضح و بی‌درنگ، تا حد زیادی به دلیل فناوری قوی سیگنال‌دهی دیفرانسیل ولتاژ پایین (LVDS) است که آن‌ها را به مغز خودرو متصل می‌کند.

دوربین LVDS به ماژول دوربینی اشاره دارد که از فناوری LVDS برای انتقال داده‌های ویدیویی با سرعت بالا استفاده می‌کند. LVDS یک استاندارد فنی برای سیگنال‌دهی الکتریکی است که سرعت بالایی را در عین استفاده از توان کم ارائه می‌دهد.

در زمینه خودرو، این دوربین‌ها بخشی از یک سیستم پیچیده «Camera Link» هستند. در اینجا یک تجزیه ساده از نحوه عملکرد آن آمده است:

1. ضبط تصویر: حسگر تصویر دوربین، داده‌های بصری خام را ثبت می‌کند.
2. تبدیل سیگنال: یک تراشه سریال‌ساز (مانند FPD-Link TI یا GMSL Maxim) در داخل دوربین، این داده‌های موازی را به یک جریان سریال فشرده و پرسرعت تبدیل می‌کند.
3. انتقال مقاوم در برابر نویز: این داده‌ها به عنوان یک سیگنال دیفرانسیل از طریق یک جفت سیم تابیده یا کابل کواکسیال منتقل می‌شوند. فناوری LVDS در اینجا حیاتی است، زیرا لغو نویز ذاتی آن، یکپارچگی سیگنال را در مسافت‌های طولانی در داخل یک وسیله نقلیه تضمین می‌کند.
4. دریافت داده: در انتهای دیگر، یک تراشه سریال‌زدایی در واحد پردازش مرکزی (مانند واحد کنترل الکترونیکی - ECU) جریان سریال را دوباره به داده‌های موازی برای پردازش و تجزیه و تحلیل تصویر تبدیل می‌کند.

این بزرگراه داده قابل اعتماد، عملکردهای حیاتی را که وسایل نقلیه مدرن را ایمن‌تر و هوشمندتر می‌کند، فعال می‌کند.

محیط چالش‌برانگیز داخل یک وسیله نقلیه، فناوری انتقالی را می‌طلبد که انعطاف‌پذیر، کارآمد و فشرده باشد. LVDS این خواسته‌ها را از طریق چندین مزیت کلیدی برآورده می‌کند:

• ضد تداخل و پایداری برتر: محیط الکتریکی در یک خودرو مملو از نویز بالقوه از موتورها، اینورترها و سایر وسایل الکترونیکی است. LVDS از یک روش سیگنال‌دهی دیفرانسیل استفاده می‌کند که در رد نویز حالت مشترک بسیار مؤثر است. این امر تضمین می‌کند که فید ویدیو پایدار و واضح باقی می‌ماند، یک الزام غیرقابل مذاکره برای عملکردهای ایمنی-بحرانی ADAS.
• سرعت بالا، تأخیر کم: LVDS از نرخ انتقال از 100 مگابیت بر ثانیه تا چندین گیگابیت بر ثانیه پشتیبانی می‌کند. این پهنای باند بالا برای انتقال ویدیوی با وضوح بالا از چندین دوربین با حداقل تأخیر ضروری است و تصمیم‌گیری بی‌درنگ را برای سیستم‌هایی مانند ترمز اضطراری خودکار امکان‌پذیر می‌کند.
• مصرف برق کم: با جریان درایو معمولی فقط 3.5 میلی‌آمپر، LVDS به طور قابل توجهی انرژی کمتری نسبت به استانداردهای سیگنال‌دهی قدیمی مصرف می‌کند. این مصرف کم برق برای مدیریت بار حرارتی و راندمان کلی انرژی سیستم‌های الکترونیکی خودرو حیاتی است.
• سیم‌کشی ساده و کاهش وزن: با انتقال چندین جریان داده از طریق یک جفت دیفرانسیل واحد، LVDS تعداد سیم‌های مورد نیاز را در مقایسه با رابط‌های موازی به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد. این امر به کاهش وزن و پیچیدگی در سیم‌کشی خودرو کمک می‌کند و با اهداف سبک‌سازی خودرو همسو می‌شود.

عملکرد یک سیستم دوربین LVDS با اجزای تخصصی طراحی شده برای دقت خودرو تقویت می‌شود:

• کانکتورهای LVDS اختصاصی: شرکت‌هایی مانند JAE کانکتورهای تخصصی مانند سری MX55 و MX79A را توسعه داده‌اند. این کانکتورها برای حفظ یکپارچگی سیگنال با سرعت بالا، ارائه محافظ EMI عالی و ارائه عملکرد ضدآب قابل اعتماد، اطمینان از اتصال پایدار در تمام شرایط رانندگی طراحی شده‌اند.
• تراشه‌های سریال‌ساز/سریال‌زدایی پیشرفته: ICها مانند DS90UB981 از Texas Instruments برای این اکوسیستم ضروری هستند. آن‌ها نه تنها تبدیل موازی به سریال را انجام می‌دهند، بلکه از نرخ داده بالا نیز پشتیبانی می‌کنند و شامل ویژگی‌هایی برای تشخیص سلامت پیوند، افزایش قابلیت اطمینان کلی سیستم هستند.

دوربین‌های LVDS یک راه‌حل تک‌نقطه‌ای نیستند. آن‌ها در سراسر خودرو مستقر می‌شوند تا یک پوشش ایمنی 360 درجه را فعال کنند:

• ADAS (سیستم‌های پیشرفته کمک راننده): آن‌ها برای دوربین‌های دید جلو که امکان حفظ خط و تشخیص علائم راهنمایی و رانندگی را فراهم می‌کنند، ضروری هستند و به پهنای باند بالا و قابلیت‌های ضد تابش نور نیاز دارند.
• سیستم‌های دید فراگیر و پارک: فناوری LVDS امکان انتقال همزمان ویدیو از چهار یا چند دوربین را برای ایجاد یک نمای 360 درجه یکپارچه از بالای سر خودرو فراهم می‌کند و پارک را ایمن‌تر و آسان‌تر می‌کند.
• دوربین‌های دید عقب: در بسیاری از مناطق برای ایمنی اجباری است، این دوربین‌ها برای انتقال ویدیوی بی‌درنگ و قابل اعتماد به صفحه نمایش داشبورد به LVDS متکی هستند.

گذار به سمت وسایل نقلیه کاملاً خودران به ادغام حسگرهای پیچیده‌تری متکی خواهد بود. در حالی که فناوری‌هایی مانند اترنت خودرو برای ارتباط کنترل‌کننده دامنه سطح بالا در حال ظهور هستند، استحکام، تأخیر کم و قابلیت اطمینان اثبات‌شده LVDS آن را به یک راه‌حل ضروری برای وظیفه اساسی اتصال دوربین‌های با وضوح بالا به واحدهای پردازش خودرو تبدیل می‌کند. با افزایش وضوح و تعداد دوربین‌ها در خودروها، دوربین‌های LVDS همچنان یک رکن حیاتی در معماری تجربیات رانندگی هوشمند، ایمن و متصل باقی خواهند ماند.

Candid که در سال 2014 تأسیس شد، موقعیت خود را به عنوان یک تامین‌کننده درجه 1 جهانی متخصص در سیستم‌های ادراک دید خودرو تثبیت کرده است. ما با فعالیت از یک مرکز تولید 12000 متر مربعی پیشرفته‌ترین، خدمات تحقیق و توسعه، تولید و توزیع end-to-end را برای فناوری‌های رانندگی هوشمند ارائه می‌دهیم و به شرکای OEM در بیش از 15 کشور خدمات ارائه می‌دهیم.