解決車載影像系統(tǒng)的課題?ROHM提供了方法

近年來，隨著ADAS技術(shù)的發(fā)展，每輛汽車所安裝的車載攝像頭數(shù)量也在增加，包括內(nèi)視攝像頭、后視攝像頭、前置攝像頭、側(cè)視攝像頭、環(huán)視攝像頭，高端汽車配備的攝像頭多達(dá)8個(gè)，如果用攝像頭取代側(cè)視鏡，車載攝像頭數(shù)量將達(dá)到12個(gè)，而在無人駕駛進(jìn)展中，L3以上車型將配置更多的攝像頭。

這樣一來，視頻傳輸路徑變得更加復(fù)雜，導(dǎo)致系統(tǒng)成本和故障風(fēng)險(xiǎn)增加，因此簡(jiǎn)化視頻傳輸路徑一直是亟需解決的課題。另外，由于電子鏡上的圖像卡頓和儀表盤上的指示燈圖標(biāo)不亮等問題可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重事故，所以融入功能安全設(shè)計(jì)也非常重要，不僅汽車和汽車電子產(chǎn)品制造商，上游的電子元器件制造商也需要滿足國(guó)際功能安全標(biāo)準(zhǔn)“ISO 26262”的要求，這也是車載影像系統(tǒng)開發(fā)者所共同面臨的課題。

ISO 26262是汽車電子和電氣系統(tǒng)相關(guān)的“功能安全”國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，要滿足該標(biāo)準(zhǔn)需要很多資源，例如添加用來實(shí)現(xiàn)“功能安全”的電路，準(zhǔn)備100多個(gè)工作成果物，以及建立嚴(yán)格的管理制度并編制相關(guān)的表單等。由于可以證明元器件制造商是符合該標(biāo)準(zhǔn)的，因此采用相關(guān)器件可以大大減少設(shè)計(jì)工時(shí)。

ROHM一直深耕汽車信息娛樂系統(tǒng)和ADAS領(lǐng)域，其小型化低功耗的Nano Pulse Control? 、Nano Energy? 、Nano Cap? 系列產(chǎn)品，和支持功能安全的? ComfySIL?品牌產(chǎn)品，以及與SOC制造商合作的經(jīng)過驗(yàn)證的優(yōu)化電源的SoC參考設(shè)計(jì)都已經(jīng)得到市場(chǎng)的認(rèn)證。

在功能安全方面，ROHM在2018年通過第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)德國(guó)萊茵取得了ISO 26262開發(fā)流程認(rèn)證，并于2021年推出了針對(duì)這一規(guī)范的功能安全品牌ComfySIL?。

今年以來，針對(duì)車載影像系統(tǒng)，ROHM加快了新產(chǎn)品的推出，包括5月份推出的攝像頭用PMIC（用于電子后視鏡、倒車后視攝像頭和ADAS攝像頭模塊）和7月份推出的顯示器用SerDes IC（用于車載娛樂、儀表盤和抬頭顯示系統(tǒng)），另外還有一款針對(duì)SoC的PMIC正在開發(fā)。這些產(chǎn)品的特性，為上文提到的車載影像系統(tǒng)的課題提供了方法。

針對(duì)攝像頭的SerDes 和接口IC

據(jù)羅姆半導(dǎo)體（上海）有限公司技術(shù)中心經(jīng)理陳行樂介紹，傳輸速率可優(yōu)化和展頻功能是ROHM SerDes IC的兩個(gè)特點(diǎn)。前者有助于降低車載攝像頭模塊的功耗并實(shí)現(xiàn)更低的EMI，后者結(jié)合前者，可減少EMI對(duì)策的設(shè)計(jì)工時(shí)。例如2021年6月量產(chǎn)的BU18TM41 / BU18RM84，較其他普通產(chǎn)品，其功率減少了500mW，主要針對(duì)攝像頭應(yīng)用。

7月新推出的SerDes IC BU18xx82-M（串行器：BU18TL82-M，解串器：BU18RL82-M）用于顯示器屏端，該器件支持全高清分辨率（1,980×1,080像素）。

BU18xx82-M通過菊花鏈連接和端到端數(shù)據(jù)監(jiān)控功能解決了車載顯示器的課題。而且，還繼承了之前量產(chǎn)的車載攝像頭模塊用的BU18xMxx-C的低功耗、低噪聲等特點(diǎn)，非常適用于視頻傳輸路徑日益復(fù)雜的下一代車載顯示器。

普通的SerDes IC需要成對(duì)連接串行器和解串器才能傳輸視頻，而ROHM的新產(chǎn)品，可以用菊花鏈方式連接解串器BU18RL82-M，因此可通過單個(gè)串行器將視頻傳輸給多個(gè)路徑。由于可以減少連接器和線纜的數(shù)量，因此可以簡(jiǎn)化視頻傳輸路徑，從而有助于降低應(yīng)用產(chǎn)品的系統(tǒng)成本和故障風(fēng)險(xiǎn)。此外，新產(chǎn)品作為支持全高清分辨率的SerDes IC，具有通過比較CRC值來端到端（從SoC到顯示器）監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)是否已被正確傳輸?shù)墓δ埽兄谔岣邞?yīng)用產(chǎn)品的功能安全。

BU18xx82-M已于2022年7月開始出售樣品，預(yù)計(jì)將于2022年9月開始暫以月產(chǎn)20萬個(gè)的規(guī)模投入量產(chǎn)。前期工序的生產(chǎn)基地是日本濱松市的ROHM Hamamatsu Co., Ltd.，后期工序的生產(chǎn)基地是位于菲律賓的ROHM Electronics Philippines, Inc.。

目前，車載影像系統(tǒng)的顯示設(shè)備主要是液晶顯示器，其數(shù)據(jù)傳輸和接口技術(shù)主要是LVDS，該技術(shù)具有低功耗、低誤碼率、低串?dāng)_和低輻射等特點(diǎn)。

在LVDS接口上，ROHM已量產(chǎn)的主要產(chǎn)品包括BU92RTF82和BU92RE44，另一款BU92REF44正在開發(fā)中，這些產(chǎn)品可以進(jìn)行接口轉(zhuǎn)換并增強(qiáng)功能安全。例如當(dāng)SOC和SerDes發(fā)生異常時(shí)，以往產(chǎn)品無法顯示警告燈，而利用BU92RTF82的OSD（On Screen Display)功能則可以顯示警告燈；又例如利用BU92RE44和BU92REF44的eDP 4lane高速率傳輸特性（2.7Gbps/lane），可以支持下一代5K高分辨率顯示器。

針對(duì)攝像頭用的PMIC

針對(duì)攝像頭用PMIC，ROHM在5月份推出了符合ISO 26262及其ASIL-B標(biāo)準(zhǔn)的PMIC BD868xxMUF-C(BD868C0MUF-C、BD868D0MUF-C)。該系列也是目前ROHM功能安全品牌 ComfySIL?產(chǎn)品中滿足其最高等級(jí)要求的產(chǎn)品，目前，業(yè)內(nèi)能達(dá)到該水平的IC很少。

BD868xxMUF-C能夠滿足嚴(yán)格的功能安全要求，使配備ADAS的下一代汽車所需的安全設(shè)計(jì)更加容易。該器件內(nèi)置有車載攝像頭所需的4路電源系統(tǒng)(3路DC/DC和1路LDO)，并配備了異常狀態(tài)通知機(jī)構(gòu)，可以檢測(cè)到電壓異常等狀況并通過I2C來反饋。

在同類PMIC中，BD868xxMUF-C實(shí)現(xiàn)了業(yè)界超小尺寸，封裝面積僅3.5mm×3.5mm。與以往產(chǎn)品相比，可減少3個(gè)元器件，安裝面積可縮減25%，有助于車載攝像頭的小型化。此外，該器件還可以進(jìn)行更寬范圍的輸出電壓設(shè)置和時(shí)序控制設(shè)置，可滿足各制造商不同CMOS圖像傳感器的不同要求，有助于減少開發(fā)工時(shí)。

BD868C0MUF-C和BD868D0MUF-C的規(guī)格相同，但時(shí)序控制的設(shè)置不同。兩款器件已于今年4月開始出售樣品，預(yù)計(jì)將在8月份開始暫以月產(chǎn)50萬個(gè)的規(guī)模投入量產(chǎn)。前期工序的生產(chǎn)基地日本濱松市的ROHM Hamamatsu Co., Ltd.，后期工序的生產(chǎn)基地是位于菲律賓的ROHM Electronics Philippines, Inc.。

接下來，ROHM還將陸續(xù)推出新產(chǎn)品的衍生機(jī)型BD868A0MUF-C、BD868B0MUF-C和BD868C1MUF-C。其中BD868B0MUF-C適用于寒冷地區(qū)攝像頭模塊，可輸出加熱器用驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

在這組PMIC新產(chǎn)品的產(chǎn)品陣容中，BD868A0MUF-C、BD868B0MUF-C、BD868C0MUF-C和BD868D0MUF-C符合ISO 26262及其ASIL-B標(biāo)準(zhǔn)，而BD868C1MUF-C則針對(duì)不需要ASIL等級(jí)產(chǎn)品的非ISO 26262級(jí)產(chǎn)品的需求而開發(fā)。

陳行樂表示，下一步，ROHM還將陸續(xù)推出相關(guān)PMIC，增加輸出通道數(shù)和強(qiáng)化功能安全。預(yù)計(jì)在2023年推出5個(gè)輸出通道的產(chǎn)品，而2024年，將推出內(nèi)置非易失性存儲(chǔ)器的4通道PMIC，強(qiáng)化異常狀態(tài)通知機(jī)構(gòu)。

新的參考方案

針對(duì)上述新產(chǎn)品，ROHM和車規(guī)芯片企業(yè)——芯馳科技合作開發(fā)了一整套評(píng)估板系統(tǒng)，雙方已經(jīng)達(dá)成了車載領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)開發(fā)合作伙伴關(guān)系。雙方最新合作推出的參考設(shè)計(jì)中，搭載了ROHM最新的SerDes IC和PMIC，可以通過實(shí)際的顯示器來確認(rèn)影像。該評(píng)估板采用主模塊+SoC 模塊的方式提供可驅(qū)動(dòng)4個(gè)屏幕的座艙解決方案。另外，ROHM也提供了針對(duì)顯示器模塊的參考方案，搭載了一個(gè)顯示器用解串器SerDes IC、一個(gè)車載通用PMIC和一個(gè)背光用LED驅(qū)動(dòng)器。

另悉，ROHM正在開發(fā)搭載SoC用PMIC的參考方案，預(yù)計(jì)將在2023年上半年開始提供。