车载摄像头正在呈现小型化的趋势,现在一个普通摄像头模块的尺寸已经能做到2×2×2cm,在这么小的一个空间里面,要容纳CMOS图像传感器、用于摄像头的电源管理PMIC、电源、串行器等部件,因此如何助力车载摄像头模块实现小型化成了各个半导体厂商追逐的焦点。


近日,针对车载领域,罗姆发布了一套组合产品“SerDes IC+PMIC”, 助力实现更小型、更低功耗、更低EMI的车载摄像头模块。

 


 什么是SerDes IC?


SerDes IC就是我们常说的串行解串器。串行器的作用就是把原来并行的信号转化成长距离高速传输需要的串行信号。而后端的解串器,就是把串行信号转化成后端ECU的SoC所需要的并行信号,所以SerDes IC(串行解串器)是一种负责整理并行信号并将其转换为串行信号的IC。


 


在摄像头模块这个应用里边,我们通常需要在摄像头模块端放置一个串行器,把信号传输出来,在后端的ECU这一端,把摄像头模块的信号再转化成SoC所需要的信号。当然SerDes IC的应用场景不止于此,比如车载信息娱乐系统中的仪表、中控和HUD(平视显示器)等。


罗姆推出的SerDes IC有何特色?


此次罗姆发布的BU18xMxx-C系列SerDes IC产品有三大类阵容,第一类是BU18TM41-C,它是1通道串行器,可以把MIPI信号转化成罗姆自定义标准的CLL-BD信号(注:目前市场上没有统一的标准,厂商都采用企业标准在执行,比如罗姆的CLL- BD,美信的GMSL,TI的FPD-link);第二类是BU18RM41-C,它可以把CLL-BD信号转化成后端所要用的MIPI CSI-2信号;而第三类BU18RM84-C则可以看成是4个BU18RM41,也就是4通道的产品,通过BU18RM84-C,可以同时接收4路的摄像头信号,从而更高效地应用于车载环视产品中。


从技术的角度来看,罗姆的BU18xMxx-C系列SerDes IC产品具有三大特色功能,一是传输速率优化功能,有助于降低车载摄像头模块的功耗;二是内置展频功能,有助于减少EMI对策设计周期;三是图像冻结检测功能,有助于提高可靠性。下面分别展开介绍一下:

 

  • 传输速率优化功能

 

 
所谓的传输速率优化功能,就是根据前端图像的分辨率来调节数据量,精细设置传输速率。普通产品的传输速率是一个固定值,但同样的图像在同样解析度的条件下,如果通过优化传输速率,可以有效降低27%的功耗。所以利用传输速率优化功能,就可以实现更低的功耗和更低的EMI性能。

 

  • 内置展频功能

 


所谓展频,说白了就是通过对尖峰时钟进行调制处理,使其从一个窄带时钟信号变为一个具有边带的频谱,将时钟的尖峰能量分散到展频区域的多个频率段,从而达到降低尖峰能量,抑制EMI的效果,有效地帮助工程师减少EMI对策时的设计周期。


罗姆(半导体)上海有限公司技术中心副总经理李春华先生表示,“通过传输速率优化功能和展频功能,可以比普通的产品降20个dB,传输速率可调,可分散EMI分值,同时还可以帮助工程师减少EMI对策时的设计周期,加快产品的开发稳定性。”

 

  • 图像冻结检测功能

 


 摄像头模块的图像是通过串行器解串器进行传输的,包括中间长距离的高速信号的传输。因此,在传输的过程中会有数据帧的丢失,那么如何判断摄像头模块是否把正确的数据传到ECU端呢?李春华表示,“可以通过图像冻结检测的功能去实现。具体来讲就是,通过每帧CRC值的对比,去判定摄像头、模块、CMOS图像传感器的工作状态,再把工作状态反馈给ECU,一旦各帧的CRC值是同一个值,就可以认定前端的CMOS图像摄像头可能已经死机了,产生了图像冻结现象,也就是俗称的不动了。经过验证,通过这样的检测方式,可以提高ADAS系统的整体可靠性。”


什么是PMIC?


PMIC是Power Management IC即电源管理IC的简称,是将电源功能集成于一枚芯片,为特定的应用和系统提供电源管理的一种IC。


罗姆推出的PMIC有何特色?

 

 
罗姆推出过很多款PMIC产品,而此次罗姆发布的PMIC产品型号是BD86852MUF-C,集成了三路DC/DC输出。李春华表示,“这款产品主要针对CMOS图像的优化而推出,可以让电路板更加小巧,通过一颗IC可以对应多个种类的CMOS图像传感器,电路板安装面积减少41%,外围器件从原来的26个减少到19个。此外,通过优化配置LDO,转换效率变得很高,有助于降低功耗。IC内部还配备了展频功能,可以有助减少EMI对策时的设计周期,内置非常适合于摄像头模块的电源管理系统。”


当“SerDes IC+PMIC”,将在车载摄像头领域产生怎样的火花?


 


在摄像头模块领域,推出整体解决方案正在成为趋势,罗姆正在这样做。李春华表示,“SerDes IC产品和电源管理PMIC,可以让客户通过解决方案,快速地去开发产品。评估板预计将于2021年7月份推出,通过评估板,可以有效地实现整个环视功能的运用,包括通过配备7英寸的显示屏,可以有效地看到摄像头获取的图像数据,可以在显示屏上进行显示等。”


写在最后


高解析度正在成为车载摄像头模块发展的主流趋势,今天市场上主推的100万环视、后视,后面我们会看到更高分辨率的摄像头的推出,比如前段时间国内EV新势力发布的11个800万高清摄像头模组的配置。而这个趋势下,传输速率和可靠性变成了新的挑战,半导体厂商未来也会往传输速率更高、可靠性更高的角度去推进车载摄像头的解决方案,目前罗姆现有SerDes IC产品速率1通道可以支持到3.6Gbps,李春华表示,下一代产品,罗姆将向800万和12Gbps速率的车载摄像头方案挺近。