GERY020A January   2023  – March 2024

 

  1.   1
  2.   Auf einen Blick
  3.   Einführung
  4.   Ethernet
  5.   FPD-Link-Technologie
  6.   CAN-Bus
  7.   PCIe-Technologie
  8.   Fazit
  9.   Quellennachweise

FPD-Link-Technologie

FPD-Link ist eine proprietäre SerDes-Technologie für den Automobilbereich, die für die unkomprimierte Echtzeitübertragung von Daten mit hoher Bandbreite entwickelt wurde. FPD-Link wurde speziell für den Transport von Videodaten innerhalb des Fahrzeugs entwickelt. Dies ermöglicht eine verbesserte Datenanalyse und -verarbeitung in Fahrerassistenzanwendungen. So können beispielsweise unkomprimierte Videos an ein Display gesendet werden, während der Rückkanal Informationen von einer nach außen gerichteten Kamera an den Prozessor sendet, der Bildverarbeitung und Algorithmen verwendet, um ein Befehlssignal zurück an das Auto oder den Fahrer zu senden, beispielsweise zum automatischen Bremsen. Die Bitübertragungsschicht für FPD-Link ist entweder ein verdrilltes Leiterpaar oder ein Koaxialkabel. Die Verkabelung ist dediziert, sodass bei Verwendung von FPD-Link für eine Backup-Kamera ein Kabel von der Kamera zu einem Prozessor und ein zweites Kabel vom Prozessor zum Display in Fahrzeuginneren führt. Der große Vorteil der Verwendung von FPD-Link in dieser Anwendung besteht darin, dass sowohl die Kamera als auch das Display wesentlich einfachere Schaltungen sein können, da Komprimierung und Dekomprimierung nicht erforderlich sind.

Da die Links dediziert sind, ist die Bildqualität eines Videosystems unabhängig davon, was sonst im Fahrzeug passiert. FPD-Link hat eine Vorwärtskanalbandbreite von 25 Gpbs+ und einen simultanen Rückkanal mit niedriger Geschwindigkeit. Der Rückkanal kann zum Transport eines I2C-Busses mit 400 Kbit/s oder zur Steuerung von GPIO-Leitungen mit Raten von bis zu 1 Mbit/s verwendet werden. Über den Rückkanal können Sie eine Kamera konfigurieren, ein Zoomobjektiv bedienen oder Touchscreen-Informationen an einen Controller zurücksenden, ohne den Videofluss auf dem Vorwärtskanal zu unterbrechen. Bei selbstfahrenden Fahrzeugen wird ein weiterer wichtiger Faktor die Latenzzeit in der Verbindung sein. Die Verarbeitung, die zum Komprimieren und Dekomprimieren eines Bildes erforderlich ist, erhöht diese Latenz. Bei Anwendungen wie der Rücksitzunterhaltung ist eine Verzögerung zwischen dem Lesen der Daten von einer DVD und der Anzeige auf dem Bildschirm nicht wichtig. Wenn das zu transportierende Bild jedoch von einer Kamera stammt, die auf der Suche nach Fußgängern ist, die sich auf der Fahrbahn des Fahrzeugs befinden, kann die Latenz gravierende Folgen haben. FPD-Link eignet sich perfekt für Verbindungen, bei denen hohe Bandbreite und kurze Latenzzeit die wichtigsten Faktoren sind. Darüber hinaus vereinfacht die Möglichkeit zur Unterstützung eines Rückkanals und der Stromversorgung über eine einzelne Twisted-Pair- oder Koaxialverbindung die Verdrahtung und kann dazu beitragen, die Komplexität des Gesamtsystemdesigns zu reduzieren.

Abbildung 2 Zeigt einen OMAP-™Videoprozessor, der mit zwei verschiedenen Kameras und einem Display mit einem einzelnen Twisted-Pair-Kabel an jedem Peripheriegerät angeschlossen ist. Dieses Twisted-Pair-Kabel unterstützt Kamera-Videodaten und Touchscreen- oder Kamera-Setup-Daten. Das Kabel kann auch den Bildschirm oder die Kamera mit Strom versorgen. Da jede Verbindung einem Peripheriegerät gewidmet ist, eliminiert es das Risiko von Störungen zwischen den Signalen der beiden Kameras. Dies verbessert die Datenintegrität für die Verarbeitung und Analyse, wodurch ADAS-Funktionen zuverlässiger und genauer werden. Die Möglichkeit, Daten von mehreren Kameras zu übertragen, ist besonders vorteilhaft für Rundumsicht-Anwendungen wie das automatische Einparken, bei denen eine 360-Grad-Ansicht der Fahrzeugumgebung dem Fahrer wichtige Informationen für ein sichereres Fahrerlebnis liefern kann. Erfahren Sie mehr über die Grundlagen von FPD-Link in unserem Video Was ist FPD-Link?.

 Multi-Kamera-System mit FPD-Link.Abbildung 2 Multi-Kamera-System mit FPD-Link.