Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Texa PolandTexa Poland
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Jak zapewnić komfort termiczny kamerze wbudowanej w auto

ghost666 15 Lut 2018 23:07 1560 1
  • Obecnie każdy, kto zamierza kupić samochód, sporo czyta na ten temat, między innymi natykając się na tematykę Zaawansowanych Systemów Wspierania Kierowcy (ADAS). Tego rodzaju rozwiązania mają dawać kierowcy większą wygodę i zapewniają wyższy poziom bezpieczeństwa. Funkcje systemów ADAS to między innymi automatyczne ostrzeganie podczas zmiany pasa, hamowanie awaryjne, rozpoznawanie znaków drogowych, wykrywanie pieszych czy kontrola trajektorii ruchu auta.

    Wiele z tych systemów ma jedną wspólną cechę - pozwalają samochodowi unikać niebezpieczeństw, wykrywając je z pomocą obrazów tego co dzieje się na i w pobliżu drogi. Samochody posiadające wbudowaną przednią kamerę są w stanie wykrywać obiekty znajdujące się przed autem. Dodatkowo, jeśli pojazd posiada jeszcze radar, to bez problemu wyznaczać może także odległość do tych obiektów.

    Rozmaite systemy z kamerami montowane w pojazdach są oparte o rozmaite projekty, zależnie od konkretnych potrzeb, jednakże w większości opierają się na podobnych podstawach. Przykładowy, uproszczony schemat blokowy tego rodzaju systemu - kamery przedniej w aucie osobowym - zaprezentowano na rysunku 1, poniżej.

    Jak zapewnić komfort termiczny kamerze wbudowanej w auto
    Rys.1. Schemat blokowy systemu z monochromatyczną kamerą frontową.


    Pokazany na rysunku 1 schemat blokowy obrazuje typowy system wyposażony w kamerę oraz zintegrowaną jednostkę przetwarzającą obrazy. Cały system komunikuje się przede wszystkim poprzez interfejs CAN. W systemach z widzeniem dookólnym moduły przetwarzania obrazów nie są integrowane z kamerami, a umieszczone są centralnie w komputerze (ECU) auta. W takich systemach każda z kamer połączona jest z ECU poprzez interfejs FPD-Link III.

    Przednia kamera takiego systemu często montowana jest za przednią szybą, przed lusterkiem wstecznym. Miejsce takie daje doskonałą widoczność, ale ma także szereg wad - naraża moduł kamery na ciągłe nagrzewanie promieniami słonecznymi, co sprawia, że moduł osiągać może bardzo wysoką temperaturę. Z jednej strony podnosi to temperaturę samej płytki drukowanej i układów na niej w urządzeniu, a z drugiej strony powoduje, że na szybie skraplać może się potem woda, co będzie utrudniało kamerze patrzenie. Koniecznie trzeba zadbać w systemie, aby stan kamery był monitorowany, co pozwoli na utrzymanie jej w zakresie temperatur pracy.

    Nie bez znaczenia jest także zintegrowany w systemie zasilacz czy cały system kontrolujący zasilanie układów, jako że one także produkują ciepło i prowadzą do grzania się układów w systemie.

    Typowa kamera z sensorem CMOS pracować może do 125°C, ale obraz tracić zacznie na jakości w sporo niższej temperaturze. Wynika to z faktu, że stosunek prądu do szumu w sensorze obrazu CMOS pogarsza się wraz ze zwiększaniem się temperatury. Podwyższona temperatura układów sprawić może, że krytyczne układy bezpieczeństwa nie będą działały odpowiednio niezawodnie.

    Dodatkowo, temperatura powyżej 105°C jest niebezpieczna dla układów logicznych, głównie serializatorów dla interfejsu FPD-Link, które wykorzystywane są w rozproszonych systemach wizyjnych w samochodach. Bardzo często w modułach, składających się z sensora CMOS, systemu zasilania, procesora ADAS i łącza FPD-Link, integruje się sensory temperatury do monitorowania stanu modułu. Niestety często są ono mało precyzyjne, więc konieczne są dodatkowe sensory temperatury w przestrzeni dla modułu.

    Dla przednich kamer systemów ADAS, takich jak moduły oparte o procesory Jacinto TDAx, Texas Instruments stworzyło dedykowany termometr: TMP112-Q1. Ten układ scalony dedykowany jest do pomiary temperatury moduły z dokładnością do jednego stopnia Celsjusza w szerokim zakresie temperatur: od -40°C do 125°C. Układ ten może komunikować się bezpośrednio z procesorem ADAS poprzez szynę I²C, co zapewnia modułowi kamery przedniej pełną autonomię w zakresie monitorowania swojej temperatury.

    Z kolei dla rozproszonych systemów wizyjnych TI poleca zastosowanie LMT87-Q, niedrogiego sensora temperatury o dokładności 2,7°C i zakresie pomiarowym od -40°C do 150°C. Analogowe wyjście tego układu można w większości przypadków podłączyć w prosty sposób do wejścia analogowego (z zintegrowanym ADC) w serdesach dla interfejsu FPD-Link, co pozwala na przekazywanie tych informacji do procesora ADAS w ECU.

    Wizyjne systemy ADAS dbają o bezpieczeństwo samochodów, ale są tak niezawodne, jak o nie zadbamy, dlatego też dbajmy o bezpieczeństwo i komfort termiczny układów ADAS, które projektujemy. Integracja omawianych sensorów termicznych pozwoli szybko wykrywać przegrzewanie się modułów, szczególnie takich, które wystawione są na ostre, bezpośrednie światło słoneczne.

    Źródło: https://e2e.ti.com/blogs_/b/behind_the_wheel/archive/2018/02/02/how-to-maintain-automotive-front-camera-thermal-performance-on-a-hot-summer-day

    Fajne! Ranking DIY
    Darmowe szkolenie: Ethernet w przemyśle dziś i jutro. Zarejestruj się za darmo.
    O autorze
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    ghost666 napisał 9750 postów o ocenie 7920, pomógł 157 razy. Mieszka w mieście Warszawa. Jest z nami od 2003 roku.
  • Texa PolandTexa Poland
  • #2
    paszczakq
    Poziom 24  
    To się ma zepsuć zaraz po końcu gwarancji. Zgodnie z programem. :D Gorzej jak auto samo przy tym skręci gdzieś na czołowe. Problem bardziej dotyczyłby kamerek rejestratorów jazdy niż czegoś fabrycznego.