Startseite > Automotive > Assistenzsysteme > 360 °-System für mehr Sicherheit in Nutzfahrzeugen

Fahrerassistenzsysteme

360 °-System für mehr Sicherheit in Nutzfahrzeugen

6. Juni 2013, 17:00 Uhr | Werner Bachhuber und Karsten Schmidt

▶ Diesen Artikel anhören

Fortsetzung des Artikels von Teil 5

APIX2-Link für die Bildübertragung

Bei diesem System kommt für die Verbindung zwischen Grafikkarte und Display-Einheit der APIX2-Link zum Einsatz. Diese Technologie hat Fujitsu von Inova Semiconductors lizenziert und in beide Bausteine als Gigabit-Schnittstelle integriert.
Auch für die Anbindung der vier HD-Kameramodule an die Grafikeinheit wird der APIX2-Link verwendet, als Empfänger kommen hier vier diskrete APIX2-ecoline-Bausteine INAP378RAQ von Inova zum Einsatz.
Gerade bei Anwendungen in Nutzfahrzeugen sind die Anforderungen an ein Gbit/s-Link-System deutlich höher als in einem Pkw. Das Signal muss in der Regel über wesentlich größere Entfernungen übertragen werden, bei größeren Lkw-Garnituren oft bis zu 25 m. Häufig befinden sich dazwischen auch noch mehrere Kupplungsstellen – so genannte Inlets – und die Kabel werden bei Nutzfahrzeugen durch mechanische Belastungen und Vibrationen wesentlich stärker beansprucht.
Wie die aktuellen APIX2-Bausteine INAP375T/R verfügen auch die neuen ecoline-Kamerabausteine INAP378TAQ/RAQ (Bild 5) über zahlreiche Funktionen, um auch bei rauen Bedingungen eine zuverlässige Datenübertragung im Gigabit-Bereich sicherzustellen.
Zwei voneinander unabhängige Datenleitungspaare ermöglichenden den Einsatz einfacher und damit robuster differenzieller Leitungstreiber mit NRZ-codierter Basisbandmodulation für Hin- und Rückkanal. Komplizierte und somit störanfällige Modulationsverfahren, um Hin- und Rückkanal über ein gemeinsames Medium zu übertragen, sind somit nicht erforderlich.

Jobangebote+ passend zum Thema

Regional Key Account (m/w/d) für Elektronische Bauteile

KOA Europe GmbH, Dägeling

Alle Jobangebote im Elektroniknet Karrierebereich anzeigen

Die einfache Grundstruktur eines differenziellen Leitungstreibers und Empfängers ermöglicht darüber hinaus eine Signalvorverzerrung (Pre-Emphasis) auf der Leitungstreiberseite und adaptive Equalizer auf der Empfangsseite (Bild 6). Damit lässt sich die Übertragungscharakteristik des Leitungstreibers präzise an verschiedene Kabeltypen und -längen anpassen. Der adaptive Equalizer auf der Empfängerseite kompensiert Fertigungstoleranzen der Kabel, aber auch mögliche Alterungs- oder Verschleißeffekte. Bild 7 zeigt das Augendiagramm bei einer Datenrate von 1 Gbit/s am Ende von drei gekoppelten Kabelstücken Leoni dacar 535 mit einer Gesamtlänge von 22 m. Bei korrekter Einstellung von Preemphase und Equalizer liegt selbst mit diesem konventionellen Kabel und der großen Länge der Total Jitter (Tj) am APIX2-Eingang mit rund 300 mUI erheblich unter dem maximal zulässigen Wert von 500 mUI. Mit hochwertigeren Industriekabeln sind deutlich größere Entfernungen realisierbar.
Darüber hinaus verfügt der Link über umfangreiche Möglichkeiten zur Selbstdiagnose: Neben der Erkennung von Unterbrechungen oder Kurzschlüssen lässt sich auch während des Betriebs die Bitfehlerrate kontinuierlich überwachen. So wird eine schleichende Degradation einer Kamerastrecke rechtzeitig erkannt, noch bevor es zu sichtbaren Bildfehlern kommt. Mit entsprechender Software kann sich der Link selbst überwachen und damit etwa Alterungs- oder Verschleißeffekte des Kabels durch automatisches Nachregeln bis zu einem bestimmten Grad kompensieren.

Der APIX2-Link überträgt die Bilddaten des Kameramoduls unkomprimiert und in Echtzeit. Er liefert auch den Pixeltakt für den Sensor. Bei Bedarf lässt sich dieser über den Link vom Host-Prozessor aus synchronisieren (Bild 8). Gerade bei Rundumsicht-Systemen können so die einzelnen Kameras präzise synchronisiert werden; ein aufwendiger Frame Buffer wird überflüssig.
Des Weiteren kann der APIX2-Link für sicherheitskritische Anwendungen eingesetzt werden. Je nach Art und Sensibilität der übertragenen Bild- oder Steuerdaten hält er verschiedene Fehlerschutzmechanismen vor, angefangen von einem einfachen CRC-Schutz für die Pixeldaten bis hin zu einem leistungsfähigen Protokoll, der AShell, mit der sich etwa die Kommunikation zwischen Host und Kamera schützen lässt.
Über die Vierdraht-STP-Verbindung zwischen Kameramodul und Host erfolgt aber nicht nur die bidirektionale Datenübertragung der Bild- und Steuerdaten. Mit „Power over APIX“ kann das Kameramodul mit bis zu 20 W Leistung versorgt werden, was selbst für größere Stereokameras ausreichend ist.