Trong bối cảnh công nghệ ô tô đang phát triển nhanh chóng, nơi các hệ thống hỗ trợ người lái tiên tiến (ADAS) và lái xe tự hành đang trở thành tiêu chuẩn, nhu cầu về truyền dữ liệu tốc độ cao, đáng tin cậy là tối quan trọng. Trọng tâm của cuộc cách mạng cảm biến này là một thành phần quan trọng: Camera LVDS. Những camera này đóng vai trò là đôi mắt thông minh của các phương tiện hiện đại và khả năng cung cấp video rõ ràng, theo thời gian thực của chúng phần lớn là nhờ vào công nghệ Low-Voltage Differential Signaling (LVDS) mạnh mẽ kết nối chúng với bộ não của xe.

Camera LVDS đề cập đến một mô-đun camera sử dụng công nghệ LVDS để truyền dữ liệu video tốc độ cao. LVDS là một tiêu chuẩn kỹ thuật về tín hiệu điện cung cấp tốc độ cao trong khi sử dụng năng lượng thấp.

Trong bối cảnh ô tô, những camera này là một phần của hệ thống "Camera Link" tinh vi. Dưới đây là một phân tích đơn giản về cách nó hoạt động:

1. Chụp ảnh: Cảm biến hình ảnh của camera ghi lại dữ liệu hình ảnh thô.
2. Chuyển đổi tín hiệu: Một chip nối tiếp (như FPD-Link của TI hoặc GMSL của Maxim) bên trong camera chuyển đổi dữ liệu song song này thành một luồng nối tiếp nhỏ gọn, tốc độ cao.
3. Truyền dẫn chống ồn: Dữ liệu này được truyền dưới dạng tín hiệu vi sai trên một cặp xoắn hoặc cáp đồng trục duy nhất. Công nghệ LVDS là rất quan trọng ở đây, vì khả năng khử nhiễu vốn có của nó đảm bảo tính toàn vẹn của tín hiệu trên khoảng cách xa bên trong xe.
4. Tiếp nhận dữ liệu: Ở đầu kia, một chip giải nối tiếp trong bộ xử lý trung tâm (như Bộ điều khiển điện tử - ECU) chuyển đổi luồng nối tiếp trở lại thành dữ liệu song song để xử lý và phân tích hình ảnh.

Đường cao tốc dữ liệu đáng tin cậy này cho phép các chức năng quan trọng giúp các phương tiện hiện đại an toàn hơn và thông minh hơn.

Môi trường đầy thách thức bên trong xe đòi hỏi một công nghệ truyền dẫn có khả năng phục hồi, hiệu quả và nhỏ gọn. LVDS đáp ứng những yêu cầu này thông qua một số ưu điểm chính:

• Chống nhiễu & Ổn định vượt trội: Môi trường điện trong xe hơi chứa đầy tiếng ồn tiềm ẩn từ động cơ, bộ biến tần và các thiết bị điện tử khác. LVDS sử dụng phương pháp báo hiệu vi sai, có hiệu quả cao trong việc loại bỏ nhiễu chế độ chung. Điều này đảm bảo rằng nguồn cấp dữ liệu video vẫn ổn định và rõ ràng, một yêu cầu không thể thương lượng đối với các chức năng ADAS quan trọng về an toàn.
• Tốc độ cao, Độ trễ thấp: LVDS hỗ trợ tốc độ truyền từ 100 Mbps đến vài Gbps. Băng thông cao này là điều cần thiết để truyền video độ phân giải cao từ nhiều camera với độ trễ tối thiểu, cho phép ra quyết định theo thời gian thực cho các hệ thống như phanh khẩn cấp tự động.
• Tiêu thụ điện năng thấp: Với dòng điện truyền động điển hình chỉ 3,5mA, LVDS tiêu thụ ít điện năng hơn đáng kể so với các tiêu chuẩn báo hiệu cũ hơn. Mức tiêu thụ điện năng thấp này rất quan trọng để quản lý tải nhiệt và hiệu quả năng lượng tổng thể của hệ thống điện tử của xe.
• Hệ thống dây đơn giản và giảm trọng lượng: Bằng cách truyền nhiều luồng dữ liệu trên một cặp vi sai duy nhất, LVDS làm giảm đáng kể số lượng dây cần thiết so với các giao diện song song. Điều này góp phần giảm trọng lượng và độ phức tạp trong hệ thống dây điện của xe, phù hợp với các mục tiêu giảm trọng lượng của ô tô.

Hiệu suất của hệ thống camera LVDS được củng cố bởi các thành phần chuyên dụng được thiết kế cho sự nghiêm ngặt của ô tô:

• Đầu nối LVDS chuyên dụng: Các công ty như JAE đã phát triển các đầu nối chuyên dụng như dòng MX55 và MX79A. Các đầu nối này được thiết kế để duy trì tính toàn vẹn của tín hiệu tốc độ cao, cung cấp khả năng che chắn EMI tuyệt vời và cung cấp hiệu suất chống thấm nước đáng tin cậy, đảm bảo kết nối ổn định trong mọi điều kiện lái xe.
• Chip nối tiếp/giải nối tiếp tiên tiến: IC như DS90UB981 từ Texas Instruments là một phần không thể thiếu của hệ sinh thái này. Chúng không chỉ xử lý việc chuyển đổi song song sang nối tiếp mà còn hỗ trợ tốc độ dữ liệu cao và bao gồm các tính năng để chẩn đoán tình trạng liên kết, tăng cường độ tin cậy tổng thể của hệ thống.

Camera LVDS không phải là một giải pháp duy nhất; chúng được triển khai trong toàn bộ xe để cho phép một chiếc kén an toàn 360 độ:

• ADAS (Hệ thống hỗ trợ người lái tiên tiến): Chúng là nền tảng cho camera phía trước cho phép giữ làn đường và nhận dạng biển báo giao thông, yêu cầu băng thông cao và khả năng chống chói.
• Hệ thống xem xung quanh và đỗ xe: Công nghệ LVDS cho phép truyền video đồng bộ từ bốn hoặc nhiều camera để tạo ra chế độ xem toàn cảnh 360 độ liền mạch của xe, giúp việc đỗ xe an toàn và dễ dàng hơn.
• Camera chiếu hậu: Bắt buộc về an toàn ở nhiều khu vực, những camera này dựa vào LVDS để truyền video theo thời gian thực, đáng tin cậy đến màn hình bảng điều khiển.

Quá trình chuyển đổi sang các phương tiện tự hành hoàn toàn sẽ dựa vào sự kết hợp cảm biến tinh vi hơn. Mặc dù các công nghệ như Ethernet ô tô đang nổi lên để liên lạc bộ điều khiển miền cấp cao, nhưng độ bền, độ trễ thấp và độ tin cậy đã được chứng minh của LVDS khiến nó trở thành một giải pháp không thể thiếu cho nhiệm vụ cơ bản là kết nối camera độ phân giải cao với các bộ xử lý của xe. Khi độ phân giải và số lượng camera trong ô tô tiếp tục tăng, camera LVDS sẽ vẫn là một trụ cột quan trọng trong kiến trúc của trải nghiệm lái xe thông minh, an toàn và được kết nối.

Được thành lập vào năm 2014, Candid đã củng cố vị thế của mình là nhà cung cấp Cấp 1 toàn cầu chuyên về các hệ thống nhận dạng tầm nhìn ô tô. Hoạt động từ 12.000 ㎡. Cơ sở sản xuất tiên tiến nhất, chúng tôi cung cấp các dịch vụ R&D, sản xuất và phân phối trọn gói cho các công nghệ lái xe thông minh, phục vụ các đối tác OEM trên 15+ quốc gia.