～提供有助于降低日益先进的ADAS的功耗和EMI的解决方案～
全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)开发出非常适用于ADAS(高级驾驶辅助系统)的车载摄像头模块的SerDes IC※1“BU18xMxx-C”以及摄像头用PMIC※2“BD86852MUF-C”。这两款产品不仅可以满足对于模块的小型化和低功耗的需求,而且由于其低电磁噪声(低EMI)的特性,还有助于减少客户的开发工时。
ADAS系统通过组合LiDAR、声纳和摄像头等具有不同感测方法和感测距离的设备构建而成。其中,在停车辅助系统等单元,由于车载摄像头在消除附近盲区方面发挥着重要作用,因此最新的汽车每辆车都配备了约10个摄像头。此外,随着ADAS的不断发展,其使用数量也在进一步增加,这对提高各种摄像头的性能也提出了更高的要求。另一方面,随着摄像头安装数量的增加,由于电池可供给的电量和安装摄像头的空间有限,因此,在车载摄像头模块中,对进一步缩小电路板尺寸和降低功耗的需求日益高涨。
ROHM通过组合SerDes IC和摄像头用PMIC的新产品,来解决这些问题。此外,由于两种产品都具有展频功能,因此EMI更低,而EMI对策一直是车载应用设计中的一个主要负担,这将有助于减少EMI对策的设计工时。
用来传输影像的SerDes IC“BU18xMxx-C”可以根据分辨率优化传输速率,因此与普通产品相比,功耗可降低27%。此外,通过传输速率优化功能和展频功能※3,还可将EMI峰值降低20dB左右。不仅如此,该IC还具有冻结检测功能,可以检测图像的冻结状态,从而还可提高整个ADAS系统的可靠性。
用于摄像头的PMIC(电源管理IC)“BD86852MUF-C”可以为各主要制造商的CMOS图像传感器的电源系统提供更好的管理功能。由于仅通过单个IC即可进行电压设置和时序控制,因此可将安装面积减少约41%,从而有助于车载摄像头模块实现小型化。另外,由于电路结构可将集中在摄像头用PMIC上的热量分散开,因此通过抑制发热量,实现了78.6%的高转换效率,有助于进一步降低功耗。
SerDes IC“BU18xMxx-C”已于2021年2月开始提供样品(样品价格1,000日元〜/个,不含税),预计从2021年6月开始暂以月产20万个的规模投入量产。另外,用于摄像头的PMIC“BD86852MUF-C”已于2021年1月起以月产50万个的规模投入量产(样品价格500日元/个,不含税)。
今后,ROHM将继续开发有助于进一步降低功耗和提高系统可靠性的产品,不断为汽车行业的发展贡献力量。
<特点详情>
非常适用于车载摄像头模块的SerDes IC“BU18xMxx-C”和摄像头用PMIC“BD86852MUF-C”均符合汽车电子产品可靠性标准AEC-Q100,可确保车载应用所需的可靠性。此外,用于摄像头的PMIC目前正在开发符合更严格的ISO 26262※4流程认证要求的新产品,预计将在2021年度推出符合该标准“ASIL-B”安全等级的产品样品。
●SerDes IC“BU18xMxx-C”的特点
1.优化了传输速率,有助于降低车载摄像头模块的功耗
普通的SerDes IC为每个频段设置了固定的传输速率。然而,由于这种方式无法更精细地设置传输速率,因此会产生功率损耗。而“BU18xMxx-C”则配备了根据分辨率而不是频段来优化传输速率的功能。由于可以进行比普通产品更精细的传输速率设置,因此工作效率更高,有助于进一步降低车载摄像头模块的功耗。在将本产品安装在使用四个摄像头模块的应用产品中时,与普通产品相比,上述优势可以将功耗降低约27%。
2. 内置传输速率优化功能和展频功能,有助于减少EMI对策的设计工时
运用上述传输速率优化功能,本产品通过微细改变各路径的传输速率,分散了EMI峰值,并使EMI降低了10dB左右(下图中的①)。此外,通过在串行器和解串器两枚IC中配备展频功能,还可以使EMI再降低10dB左右(下图中的②)。在车载应用的设计中,EMI对策设计是一个主要负担,而上述优势将非常有助于减少EMI对策的设计工时。
3. 配备冻结检测功能,有助于提高可靠性
本产品还配备有用来检测图像冻结状态的功能。除了通过比较从CMOS图像传感器到解串器的MIPI CRC值来确认图像是否准确传输的基本功能外,还可通过在串行器中始终对摄像头图像的数据帧CRC值与其前后的值进行比较,来监控图像冻结问题。如果数据帧CRC值持续一致,则可通过输出错误标志来通知后段的IC发生了图像冻结问题,这将有助于提高ADAS系统的可靠性。
4. 产品阵容完整,支持各种CMOS图像传感器和SoC
本产品共有3个产品型号,其中包括一款串行器和两款解串器产品。由于三款产品都支持三大主要通信电缆,因此可支持各种CMOS图像传感器和SoC。
●用于摄像头的PMIC“BD86852MUF-C”的特点
1. 针对CMOS图像传感器优化了功能,电路板面积更小
CMOS图像传感器是车载摄像头的主要器件,制造商不同,其驱动电压设置和时序控制也不同,并且需要使用很多外置部件构成。“BD86852MUF-C”配备了可设置主要CMOS图像传感器的驱动电压和时序控制的引脚,从而无需驱动电压设置和时序控制用的外置部件。因此,与以往产品相比,部件数量和安装面积显著减少,这将有助于车载摄像头模块的小型化。
2.转换效率高,有助于降低功耗
本产品通过外置LDO※5向CMOS图像传感器供电,从而可将集中在IC中的热量分散开。通过抑制整个电路的发热量,实现高达78.6%的转换效率,比普通产品提升约4%,有助于进一步降低车载摄像头模块的功耗。此外,还可以缩短CMOS图像传感器和LDO之间的距离,从而可减少对电源线的干扰噪声,为CMOS图像传感器稳定供电。
3. 具备展频功能,有助于减少EMI对策的设计工时
本产品在内置的开关稳压器(DC/DC转换器)※5中配备了展频功能,可将开关带来的EMI噪声峰值降低约10dB。由于可以在不更换电路板的情况下降低噪声,因此有助于减少EMI对策的设计工时。
4. 内置非常适用于摄像头模块的电源系统,可确保高可靠性
本产品中内置了3个DC/DC转换器作为摄像头模块所需的电源系统。此外,本产品还配备了各种保护功能,除了可减少外置部件数量的时序控制功能外,还有用来监控电压状态的Power Good等诸多功能,可以在确保高可靠性的同时实现摄像头模块用的低EMI且高效率的电源电路。
<术语解说>
※1)SerDes IC
为了高速传输数据而成对使用用来进行通信方式转换的两个IC的总称。串行器(Serializer)用来将数据转换为易于高速传输的形式(将并行总线转换为串行总线),解串器(Deserializer)用来将传输的数据转换为原格式(将串行总线转换为并行总线)。
※2)PMIC(电源管理IC)
一种内含多个电源系统、并在一枚芯片上集成了电源管理和时序控制等功能的IC。与单独使用DC/DC、LDO及分立元器件等构成的电路结构相比,可以显著减少空间并缩短开发周期,因此近年来,无论在车载设备还是消费电子设备领域,均已成为具有多个电源系统的应用中的常用器件。
※3)展频功能
不固定开关频率而是使开关频率在一定幅度内变动,从而将噪声能量扩散到一定宽度的频率上的功能。通过降低噪声峰值可减轻EMI噪声。
※4)ISO 26262
于2011年11月正式颁布实施的汽车电子电气系统功能安全相关的国际标准。一种旨在实现“功能安全”的标准化开发过程,需要计算车载电子控制中的故障风险,并将降低其风险的机制作为功能之一预先嵌入系统。该标准覆盖了从车辆概念阶段到系统、ECU、嵌入软件、设备开发及其生产、维护和报废阶段的车辆开发整个生命周期。
※5)LDO(Low Drop Out,低压降稳压器,低压差稳压器),DC/DC转换器(开关稳压器)
都属于电源IC的一种,具有将直流(DC)电压转换为直流电压的功能。
DC/DC转换器也称为“开关稳压器”,通过开关来生成输出电压。通常功率转换效率比较优异,主要有用来降低电压的“降压型”和用来提升电压的“升压型”两种类型。
LDO属于“线性稳压器”类别里的电源IC,通过电阻分压来生成输出电压。与DC/DC转换器等开关稳压器相比,仅能够降压,但具有电路结构简单、噪声低等特点。
