Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
CSICSI
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Jak zapewnić komfort termiczny kamerze wbudowanej w auto

ghost666 15 Feb 2018 23:07 1650 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

    Cool! Ranking DIY
    Can you write similar article? Send message to me and you will get SD card 64GB.
    About Author
    ghost666
    Translator, editor
    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 wrote 10349 posts with rating 8636, helped 157 times. Live in city Warszawa. Been with us since 2003 year.
  • CSICSI
  • #2
    paszczakq
    Level 26  
    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.