(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911406178.5
(22)申请日 2019.12.31
(71)申请人 北京茵沃汽车科技有限公司
地址 100192 北京市海淀区西小口路66号7
幢二层211B室
(72)发明人 刘小燕 梁玮 王俊红
许贻新 苑艺 杨波
(74)专利代理机构 苏州国诚专利代理有限公司
32293
代理人 陈松
(51)Int.Cl.
H04N 5/225(2006.01)
H04N 5/232(2006.01)
(54)发明名称
置及系统
(57)摘要
本发明提供了一种基于PoDL技术的车载以
片，第二以太网芯片能够接收来自摄像头装置的
图像数据并发送给ECU，ECU还通过数据线供电模
块给摄像头装置进行供电；数据线供电模块包括
以太网信号线和共模电感，以太网信号线连接隔
离电感后分别连接摄像头的电源端口和ECU的供
电端口，以太网信号线连接隔直电容后分别连接
第一以太网芯片的以太网接口以及第二以太网
芯片的以太网接口，此外还提供了ADAS系统、360
度全景环视系统、
倒车影像系统。权利要求书2页 说明书6页 附图4页CN 111031225 A 2020.04.17
C N 111031225
A
1.一种基于PoDL技术的车载以太网高清摄像头装置，包括摄像头装置和控制器，其特征在于：
所述摄像头装置和所述控制器之间通过数据线供电模块构成电连接和数据通讯；
所述摄像头装置包括电连接的摄像头和第一以太网芯片，所述摄像头采集到的图像数据由所述第一以太网芯片经所述数据线供电模块发送给所述控制器；
所述控制器包括ECU和第二以太网芯片，所述第二以太网芯片能够接收来自所述摄像头装置的图像数据并发送给所述ECU，所述ECU还通过所述数据线供电模块给所述摄像头装置进行供电；
所述数据线供电模块包括以太网信号线和设置在所述太网信号线上的共模电感，所述以太网信号线连接隔离电感后分别连接所述摄像头的电源端口和所述ECU的供电端口，所述以太网信号线连接隔直电容后分别连接所述第一以太网芯片的以太网接口以及第二以太网芯片的以太网接口。
2.根据权利要求1所述的一种基于PoDL技术的车载以太网高清摄像头装置，其特征在于：所述摄像头包括镜头、传感器、图像信号处理器，所述镜头进行成像，所述传感器采集图像数据并将图像数据发
送给所述图像信号处理器进行处理，所述图像信号处理器与所述第一以太网芯片相连接，所述图像信号处理器将处理后的图像数据发送给所述第一以太网芯片发送。
3.根据权利要求1所述的一种基于PoDL技术的车载以太网高清摄像头装置，其特征在于：所述以太网信号线采用UTP电缆，所述摄像头装置采用2Pin连接器连接所述以太网信号线。
4.根据权利要求2所述的一种基于PoDL技术的车载以太网高清摄像头装置，其特征在于：所述图像信号处理器与所述第一以太网芯片之间通过以太网MII接口相连接。
5.根据权利要求2所述的一种基于PoDL技术的车载以太网高清摄像头装置，其特征在于：所述数据线供电模块包括连接到第一以太网芯片的以太网接口的TRD_P+端口和TRD_N-端口，TRD_P+端口连接电容C38后接地且在连接电容C39后连接到共模电感L13的4端口，TRD_N-端口连接电容C41后接地且在连接电容C40后连接到共模电感L13的1端口，共模电感L13的3端口连接电阻R18、电容C37后接地且连接到共模电感L16的4端口，共模电感L16的4端口还在连接电阻R475、电容C567后接地，共模电感L13的2端口连接电阻R19、电容C42后接地且连接到共模电感L16的3端口，共模电感L16的3端口还在连接电阻R490、电容C573后接地，共模电感L16的1端口连接电容C569后连接到TDP_P0端口且还在连接电容C568后接地，共模电感L16的2端口连接电容C571后连接到TDN_P0端口且还在连接电容C572后接地，TDP_ P0端口和TDN_P0端口分别连接到第二以太网芯片的以太网接口；
供电电源VCC_FV由控制器的供电端口提供，供电电源VCC_FV连接保险丝FL114、电感L14连接到共模电感L16的1端口，供电电源VCC_FV连接电阻R608、电感L15连接到共模电感L16的2端口，电阻R608与保险丝FL114之间还连接有并联的电容C566、C565、C564、C563并接地，共模电感L16的1、2端口分别连接保护二极管D98的2、1端口，保护二极管D98的3端口接地，共模电感L13的3端口经并联的电感L13和电感L18后连接磁珠FL48、电容C29输出电源Supply_12V0，磁珠FL48与电容C29之间接地，共模电感L13的2端口经并联的电感L10和电感L15后连接磁珠FL8、二极管D4输出电源Supply_12V0。
6.根据权利要求5所述的一种基于PoDL技术的车载以太网高清摄像头装置，其特征在于：所述第一以太网芯片采用Broadcom公司的PHY芯片BCM89811，所述第二以太网芯片采用Broadcom公司的网关芯片BCM89541，BCM89541集成PHY，第二以太网芯片能够连接四个所述第一以太网芯片，得所述控制器能够与四个摄像头装置进行通讯，用于支持360度全景环视系统的前视、左视、右视、后视摄像头，TDP_P0端口和TDN_P0端口连接到所述第二以太网芯片的J14和H14端口，以实现与其中一个摄像头装置的通讯。
7.根据权利要求6所述的一种基于PoDL技术的车载以太网高清摄像头装置，其特征在于：电源Supply_12V0输入电源芯片，电源芯片采用NJW4750，用于供电，所述传感器采用AR0140，图像信号处理器采用AR0201。
8.一种ADAS系统，其特征在于，包括如权利要求1所述的基于PoDL技术的车载以太网高清摄像头装置。
9.一种360度全景环视系统，其特征在于，包括如权利要求1所述的基于PoDL技术的车载以太网高清摄像头装置。
10.一种倒车影像系统，其特征在于，包括如权利要求1所述基于PoDL技术的车载以太网高清摄像头装置。
基于PoDL技术的车载以太网高清摄像头装置及系统
技术领域
[0001]本发明涉及全景摄像头技术领域，具体涉及一种基于PoDL技术的车载以太网高清摄像头装置及系统。
背景技术
[0002]汽车行业内目前普遍使用的高清摄像头(分辨率为1280*720P)，大多基于LVDS信号进行视频传输，其工作原理如下：
[0003]如图1所示，Sensor采集原始图像数据后，送入ISP进行图像处理，处理完成的28bits并行数据送入LVDS串行器IC，编为32bits串行数据，经过特征阻抗为50Ω的同轴线传输到控制器端，采用LVDS串行器IC，将串行数据解为28bits并行数据送入SOC进行处理，其缺点在于：
[0004] 1.需要专用的接插件，业内以Fakra连接器为主，缺点如下：
[0005]a)目前单品价格较高，且可选厂家较少，来源主要以几家国外公司为主；[0006]b)连接器需要满足特定的技术指标，例如特征阻抗为50Ω，信号频率范围(DC to 6GHz)，回波损耗(≥26dB,DC to 1GHz)，插入损耗(≤0.1x√F(GHz)dB)，拉拔力，工作温度范围等，且相关技术被外企掌握，仍处于保护阶段；
[0007] 2.需要匹配专用的线束，缺点如下：
[0008]a)线束单品价格较高，一般以1m为单位报价，实际装车使用长度在25m左右，造成车辆制造成本上升。
[0009]b)线束需要满足特定的技术指标，且目前可选厂家较少，以几家国外公司为主；同时线束也要满足上述信号频率，回波损耗，插入损耗，工作温度范围等技术指标；
[0010] 3.受限于Fakra连接器外形尺寸，摄像头体积较大。参照业内车辆摄像头安装位置一般在左右
后视镜中，较大体积的摄像头会极大占用后视镜内部空间，同时影响其它功能部件的正常安装；
[0011] 4.目前业内适配LVDS摄像头的串行器，解串器芯片以国外公司为主，主要缺点如下：
[0012]a)芯片价格较高，且技术成熟的只有一些国外公司。
[0013]b)厂家的技术互不相同，造成不能兼容的情况，也即只能同品牌的串行器IC匹配解串器IC，不同品牌的不能使用，芯片捆绑使用，对产品造成诸多使用上的不便利性。[0014]c)品牌之间的芯片对线束插入损耗、回波损耗指标的要求也不同。
[0015] 5.目前业内以720p/100万像素分辨率摄像头为主，随着技术发展和产品更新，会逐渐发展到1080p/200万像素。画质的提升对LVDS连接器、线束和LVDS芯片的在电气性能指标，可靠性指标上要求更高。因为LVDS技术属于无损传输，并不对图像进行压缩，目前100万像素摄像头使用的LVDS IC数据传输速率为1.6Gbps，无法满足后期200万像素的无损传输要求。同时制造成本也会逐步上升。
发明内容
[0016]针对上述问题，本发明提供了一种基于PoDL技术的车载以太网高清摄像头装置，其无需使用各种成本高昂的专用器件，降低了设备成本，可以实现电源和图像数据的共线传输，兼容性好，此外本发明还提供了采用该基于PoDL技术的车载以太网高清摄像头装置的ADAS系统、360度全景环视系统
、倒车影像系统。
[0017]其技术方案是这样的：一种基于PoDL技术的车载以太网高清摄像头装置，包括摄像头装置和控制器，其特征在于：
[0018]所述摄像头装置和所述控制器之间通过数据线供电模块构成电连接和数据通讯；[0019]所述摄像头装置包括电连接的摄像头和第一以太网芯片，所述摄像头采集到的图像数据由所述第一以太网芯片经所述数据线供电模块发送给所述控制器；
[0020]所述控制器包括ECU和第二以太网芯片，所述第二以太网芯片能够接收来自所述摄像头装置的图像数据并发送给所述ECU，所述ECU还通过所述数据线供电模块给所述摄像头装置进行供电；
[0021]所述数据线供电模块包括以太网信号线和设置在所述太网信号线上的共模电感，所述以太网信号线连接隔离电感后分别连接所述摄像头的电源端口和所述ECU的供电端口，所述以太网信号线连接隔直电容后分别连接所述第一以太网芯片的以太网接口以及第二以太网芯片的以太网接口。
[0022]进一步的，所述摄像头包括镜头、传感器、图像信号处理器，所述镜头进行成像，所述传感器采集图像数据并将图像数据发送给所述图像信号处理器进行处理，所述图像信号处理器与所述第一以太网芯片相连接，所述图像信号处理器将处理后的图像数据发送给所述第一以太网芯片发送。
[0023]进一步的，所述以太网信号线采用UTP电缆，所述摄像头装置采用2Pin连接器连接所述以太网信号线。
[0024]进一步的，所述图像信号处理器与所述第一以太网芯片之间通过以太网MII接口相连接。
[0025]进一步的，所述数据线供电模块包括连接到第一以太网芯片的以太网接口的TRD_ P+端口和TRD_N-端口，TRD_P+端口连接电容C38后接地且在连接电容C39后连接到共模电感L13的4端口，TRD_N-端口连接电容C41后接地且在连接电容C40后连接到共模电感L13的1端口，共模电感L13的3端口连接电阻R18、电容C37后接地且连接到共模电感L16的4端口，共模电感L16的4端口还在连接电阻R475、电容C567后接地，共模电感L13的2端口连接电阻R19、电容C42后接地且连接到共模电感L16的3端口，共模电感L16的3端口还在连接电阻R490、电容C573后接地，共模电感L16的1端口连接电容C569后连接到TDP_P0端口且还在连接电容C568后接地，共模电感L16的2端口连接电容C571后连接到TDN_P0端口且还在连接电容C572后接地，TDP_P0端口和TDN_P0端口分别连接到第二以太网芯片的以太网接口；
[0026]供电电源VCC_FV由控制器的供电端口提供，供电电源VCC_FV连接保险丝FL114、电感L14连接到共模电感L16的1端口，供电电源VCC_FV连接电阻R608、电感L15连接到共模电感L16的2端口，电阻R608与保险丝FL114之间还连接有并联的电容C566、C565、C564、C563并接地，共模电感L16
的1、2端口分别连接保护二极管D98的2、1端口，保护二极管D98的3端口接地，共模电感L13的3端口经并联的电感L13和电感L18后连接磁珠FL48、电容C29输出电源
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