申请/专利权人：浙江沃德尔科技集团股份有限公司

申请日：2019-07-25

公开（公告）日：2024-04-23

公开（公告）号：CN110324538B

主分类号：H04N23/74

分类号：H04N23/74;H04N23/73;H04N23/65

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.23#授权;2021.01.05#著录事项变更;2019.11.05#实质审查的生效;2019.10.11#公开

摘要：本发明公开了一种车载红外摄像头系统，其包括图像传感器模块、图像处理器模块、串行器模块、电源管理模块、带阻滤波器模块和红外LED模块；图像传感器模块连接图像处理器模块，图像处理器模块输出图像信号到串行器模块的输入端，串行器模块输出端输出视频串行信号到带阻滤波器模块，带阻滤波器模块将视频串行信号通过同轴电缆传输到外部主控制器；图像传感器模块输出脉冲信号到红外LED模块。图像传感器模块在曝光前，向红外LED模块发送一个脉冲信号，红外LED模块根据脉冲信号开启一段时间进行补光，曝光完成以后红外LED模块关闭。LED仅在图像传感器需要进行曝光时工作，降低功耗，减小体积。本方案适用于车内的图像采集。

主权项：1.一种车载红外摄像头系统，其特征在于，包括图像传感器模块、图像处理器模块、串行器模块、电源管理模块、带阻滤波器模块和红外LED模块；带阻滤波器模块的同轴连接器通过同轴电缆连接外部主控制器，外部主控制器通过同轴电缆对车载红外摄像头系统输入直流电，带阻滤波器模块输出12V电源到红外LED模块和电源管理模块，电源管理模块输出直流电到串行器模块、图像处理器模块和图像传感器模块；所述图像传感器模块连接图像处理器模块，图像处理器模块输出图像信号到串行器模块的输入端，串行器模块输出端输出视频串行信号到带阻滤波器模块，带阻滤波器模块将视频串行信号通过同轴电缆传输到外部主控制器；图像传感器模块输出脉冲信号到红外LED模块；车载红外摄像头系统还包括LDO限流保护模块和储能电容阵列，LDO限流保护模块的输入端连接带阻滤波器模块的输出端，LDO限流保护模块的输出端通过储能电容阵列连接红外LED模块；所述LDO限流保护模块包括LDO限流保护芯片NCV47821，LDO限流保护芯片的引脚连接为：引脚CSO1和引脚CSO2分别通过一个1.69KΩ电阻连接到GND网络，引脚EN1和引脚EN2连接到由两个10KΩ电阻组成的第一分压器上，第一分压器连接到12V电源上，引脚VIN1和引脚VIN2通过磁珠FB8和若干个电容组成的滤波网络连接到带阻滤波器模块输出的12V电源上，引脚ADJ1和ADJ2连接到130KΩ电阻和10KΩ电阻组成的第二分压器上，第二分压器一端连接到引脚VOUT1上，另一端连接到GND网络，引脚VOUT1和引脚VOUT2连接到一起并且连接到储能电容阵列，储能电容阵列与引脚VOUT1连接的一端作为VLED供电网络连接到红外LED模块。

全文数据：一种车载红外摄像头系统技术领域本发明涉及汽车车载摄像头技术领域，尤其是涉及一种用于车内图像采集的车载红外摄像头系统。背景技术随着科技的不断进步和发展，安全驾驶、智能驾驶已经成为人们十分关注和不断推陈出新的领域。而作为一个完善的智能控制系统，无论是辅助驾驶系统还是自动驾驶领域，车载高清摄像头已经成为这些系统中不可或缺且极其重要的传感器设备。红外摄像头作为舱内检测的一种重要手段，其通过自主向外界发射近红外短波的不可见光，为图像传感器获取图像信息提供辅助曝光光源，红外光通过外界物体漫反射回来后穿过滤光镜片并到达摄像头图像传感器，实现在不同环境照度下对舱内情况，驾驶员乃至乘客的实时检测。从应用角度上，该摄像头可以通过结合面部表情识别、人脸识别的控制算法，实现对驾驶员的疲劳驾驶预警；也可以作为高等级的自动驾驶技术中，系统用于判断是否需要接管驾驶权限，以及辅助驾驶员进行驾驶的判断依据等。功能用途包含且不仅限于上述举例。目前市场上主流的解决方案是通过在车上安装疲劳驾驶检测仪来实现对驾驶员面部状态的实时检测，主要由红外摄像头（包含红外LED补光模块）以及ECU控制单元组成。但是由于传统的疲劳驾驶检测摄像头使用全时长补光（近红外波段的不可见光）的方式，通用的是2个或以上的红外LED灯分时工作进行轮流补光或同时补光。虽然其不影响驾驶员的正常行驶，但是由于其中的LED补光模块中的大功率器件长期处于工作状态，因此大大增加了红外摄像头的整体功耗；为了进行散热，摄像头内的LED驱动模块一般需要采用铝基板等材料进行有效散热以降低摄像头整体热量以及老化速度，从而增大了摄像头的整体结构尺寸，不便于舱内更加灵活的安装（如安装在方向盘上，仪表盘附近等位置）以及车内整体美观性需求。目前市面上有关驾驶员疲劳检测的红外摄像头，大部分做成了一体化结构（即将LED补光模块与传感器模块、电源模块等合并的方式），虽然其输出合并为一根线束，但是其中仍包含独立的电源线，地线，LVDS信号线CVBS信号线以太网信号线等，其传输线束的集成度仍然较低，不利于舱内的灵活安装需求。发明内容本发明主要是解决现有技术所存在的需要全时长补光、功耗大、散热结构体积大、线束较粗等的技术问题，提供一种功耗小、线束简化、可以灵活安装的车载红外摄像头系统。本发明针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种车载红外摄像头系统，包括图像传感器模块、图像处理器模块、串行器模块、电源管理模块、带阻滤波器模块和红外LED模块；带阻滤波器模块的同轴连接器通过同轴电缆连接外部主控制器，外部主控制器通过同轴电缆对车载红外摄像头系统输入直流电，带阻滤波器模块输出12V电源到红外LED模块和电源管理模块，电源管理模块输出直流电到串行器模块、图像处理器模块和图像传感器模块；所述图像传感器模块连接图像处理器模块，图像处理器模块输出图像信号到串行器模块的输入端，串行器模块输出端输出视频串行信号到带阻滤波器模块，带阻滤波器模块将视频串行信号通过同轴电缆传输到外部主控制器；图像传感器模块输出脉冲信号到红外LED模块。图像传感器模块在曝光前，向红外LED模块发送一个脉冲信号，红外LED模块根据脉冲信号开启一段时间进行补光，曝光完成以后红外LED模块关闭。通过这种方式，使LED仅在图像传感器需要进行曝光时工作，而采用全局曝光模式的图像传感器其曝光时长很短，所以LED灯在大部分时间处于关闭状态，因此即使LED灯在导通开启期间的瞬态电流很大，其平均功耗也将大大降低。这种做法不仅保证了足够的曝光强度，而整体的功耗也得到了十分显著的下降，不需要特殊印制的电路板或较大的金属外壳结构来保证散热，使整个红外摄像头系统的体积变小，便于灵活安装。图像处理器模块对图像传感器模块采集到的信号进行处理以后，由串行器模块将信号串化并直接与外部主控制器传输过来的直流电压叠加在一起，通过同一个同轴连接器传输到外部主控制器，从而实现了一条电缆即传输电源又传输信号，简化了线束。本方案采用了同轴线缆，由于是同轴传输，此类线材在高速数据传输下可以有效提高抗干扰性，应对车上复杂的电磁环境。作为优选，车载红外摄像头系统还包括LDO限流保护模块和储能电容阵列，LDO限流保护模块的输入端连接带阻滤波器模块的输出端，LDO限流保护模块的输出端通过储能电容阵列连接红外LED模块；红外LED模块中的DCDC降压调整器（NCV30161）的电源引脚连接到带阻滤波器的输出端，由12V进行供电；所述LDO限流保护模块包括LDO限流保护芯片NCV47821，LDO限流保护芯片的引脚连接为：引脚CSO1和引脚CSO2分别通过一个1.69KΩ电阻连接到GND网络，引脚EN1和引脚EN2连接到由两个10KΩ电阻组成的第一分压器上，第一分压器连接到12V电源上，引脚VIN1和引脚VIN2通过磁珠FB8和若干个电容组成的滤波网络连接到带阻滤波器模块输出的12V电源上，引脚ADJ1和ADJ2连接到130KΩ电阻和10KΩ电阻组成的第二分压器上，第二分压器一端连接到引脚VOUT1上，另一端连接到GND网络，引脚VOUT1和引脚VOUT2连接到一起并且连接到储能电容阵列，储能电容阵列与引脚VOUT1连接的一端作为VLED供电网络连接到红外LED模块。在红外LED模块被图像传感器脉冲信号驱动开启后，由于LED的导通阻抗很低，根据发光LED的伏安特性，LED回路上将在极短时间内达到一个很高的电流值，此时可能导致摄像头的供电设备过流从而拉低摄像头的整体工作电压，而带阻滤波器模块中电感由于电流超过温升电流会产生饱和，在这一时刻其将失去电感特性而导致滤波器阻抗特性失效而使高速数字串行信号出现传输不稳定，为了解决摄像头在LED导通时刻的电压稳定性问题以及信号传输问题，本方案中引入了LDO限流保护模块。该模块保持实时监控电流的功能，通过设定限流阈值，在红外LED模块开始工作后，如果达到了限流阈值，LDO限流保护模块将会立即启动电流限制保护功能，使前级电压不会出现大幅跌落的情况，同时保护滤波器模块中的电感不产生过流饱和。同时，为了给LED灯在开启时间内提供足够的功率保证其曝光所需的足够的辐射通量，在LDO输出级（即LED电路的输入级）加上足够容量的大电容作为瞬态供电的储能器件。其容量大小应根据LED灯最大的开启时间决定，而在LED灯关闭的情况下，电容将通过LDO限流器件的输出级进行充电。为了小型化设计需求，此处的储能电容均采用贴片陶瓷电容、钽电容或两者的组合。作为优选，所述红外LED模块包括LED驱动电路芯片NCV30161、外扩NMOS管NVTFS5C673NLTAG和两个红外LED灯；LED驱动电路芯片NCV30161的引脚连接为：引脚VIN通过对地的1uF滤波电容和0.1uF去耦电容连接到带阻滤波器模块输出端的12V电源，引脚VCC通过一个2.2uF的滤波电容连接到GND网络并且通过一个53.6KΩ连接到引脚ROT，引脚DIMEN通过一个0Ω电阻连接到图像传感器模块，引脚FLAG和引脚GND连接到GND网络，引脚CS通过100mΩ和200mΩ的并联电阻下拉到GND并连接到外扩NMOS管的源极（引脚1、引脚2、引脚3）；引脚GATE通过0Ω电阻连接到外扩NMOS管的栅极（引脚4）；外扩MOS管的漏极（引脚5、引脚6、引脚7和引脚8）通过一个4.7uH的电感L6连接到两个红外LED灯的阴极，两个红外LED灯的阳极都连接到VLED网络，二极管D8的正极连接外扩MOS管的漏极，二极管D8的负极连接到VLED网络，电容C72和红外LED灯并联。两颗LED灯采用并联的方式接入回路，由电容公式I=C*dudt可知，在相同的放电电流和放电时间的前提下，并联LED可以在其导通期间产生更小的du（即电容上电压的变化值），因此在保证LED导通期间可以持续正常发光的情况下，并联LED的方式可以减小储能电容容量大小，进而缩小PCB电路板面积而使整体结构更加小型化。如果是可见光LED，并联的方式可能会由于物料间的差异而产生两边灯亮度有一定偏差的视觉效果，本方案使用的是红外LED，属于不可见光，因此可以忽略这种问题。作为优选，所述带阻滤波器模块包括同轴连接器J1，同轴连接器的引脚1连接瞬态抑制二极管D3的第一端，瞬态抑制二极管D3的第二端连接GND网络，同轴连接器的引脚1还连接磁珠FB11的第一端，磁珠FB11的第二端连接电阻R6的第一端，电阻R6的第二端连接电阻R25的第一端，电阻R25的第二端连接二极管D5的正极，电感L10和电阻R6并联，电感L12和电阻R25并联，电容C51的第一端连接二极管D5的正极，电容C51的第二端连接GND网络，电容C6和电容C51并联；二极管D5的负极通过磁珠FB2连接电容C2的第一端，电容C2的第二端连接GND网络，电容C61、电容C9和电容C10都与电容C2并联，电容C2的第一端作为带阻滤波器模块的输出端输出12V电源。为了防止电源端包含的交流干扰信号串入高速串行信号，以及保持高速串行信号传输的阻抗连续性，提高其信噪比，需要在摄像头端以及ECU端的高速信号走线端接入一个带阻滤波隔离网络，该带阻滤波器在高速交流信号传输的带宽内呈现极高阻抗，使高速串行信号与直流电源在此处产生隔离。带阻滤波器设计的指标是：（1）在1MHZ~1GHZ的带宽内，POC滤波器的阻抗高于1kohm；（2）在1MHZ~100MHZ的带宽内，滤波器S11参数（即回波损耗）小于20dB；（3）在100MHZ~1GHZ的带宽内，滤波器S11参数（即回波损耗）小于10dB。作为优选，所述图像传感器模块包括CMOS图像传感器AR0144，图像处理器模块包括图像处理器GW400；CMOS图像传感器AR0144的引脚连接为：引脚SCL与图像处理器的TWIACLK引脚电气连接；引脚SDA与GW400的引脚TWIADAT电气连接；引脚TEST、引脚OUTPUT_EN_N以及引脚SADDR连接到GND平面，GND为通过平面连接的方式连接到负极；引脚EXTCLK通过22R电阻与GW400的引脚SRCLK电气连接；引脚RESET_IN与GW400的引脚GPO1电气连接；引脚TRIGGER通过0欧电阻R5连接到GND；引脚DOUT0至DOUT11与GW400的引脚VIDAT0至VIDAT11一一对应电气连接；引脚FRAME_VALID与GW400的引脚VIHS_FV电气连接；引脚LINE_VALID与GW400的引脚VIDEN_LV电气连接；PIXCLK通过电阻R9与GW400的引脚VICLK电气连接；引脚FLASH与NCV30161的引脚DIMEN通过0欧电阻电气连接；图像处理器GW400的引脚连接为：引脚X1通过10欧电阻连接到串行器模块；引脚RESETN与电压检测器的引脚OUT电气连接；引脚TWIBCLK_TXDA通过1.5KΩ电阻上拉到ISP_VDDIO电平，ISP_VDDIO通过120Ω100MHZ磁珠连接到1.8V电平，引脚TWIBCLK_TXDA同时与串行器模块连接；引脚TWIBDAT_RXDA通过1.5KΩ电阻上拉到ISP_VDDIO电平，引脚TWIBDAT_RXDA同时与串行器模块连接；引脚SCLK_SCL与闪存芯片GD25LQ16C82GR的引脚CLK电气连接；引脚SCSN与GD25LQ16C82GR的引脚CS电气连接；引脚SDI_SDA与GD25LQ16C82GR的引脚DO电气连接；引脚SDO与GD25LQ16C82GR的引脚DI电气连接；引脚GPIO1与串行器模块连接；引脚VODAT0至VODAT7、引脚GPIO8-GPIO11与串行器模块连接；引脚VOCLK通过22欧姆的电阻连接串行器模块；引脚VOHS_FV通过0欧姆的电阻连接串行器模块；引脚VOVS通过0欧姆电阻连接串行器模块。LED灯曝光后通过红外滤光片发射到外界，外界物体进行漫反射折回到摄像头端，红外滤光片过滤掉其他的光谱信息，使红外光反射回CMOS图像传感器上，同时CMOS图像传感器进行工作，并将转换成的原始数字图像信号以及行场同步信号传输至图像处理器，图像处理器对原始的图像信号进行YCbCr编码，并将编码后的数据传输至高速串行器中。图像处理器外接一颗闪存芯片，将图像处理器的配置参数、初始化参数以及对图像的修正配置参数存于其中，此做法便于对参数进行定制化修改。作为优选，串行器模块包括高速串行器DS90UB933，高速串行器的引脚连接为：引脚GPO3CLKIN与有源晶振（振荡频率为37.125MHZ）的引脚CLK通过10欧姆电阻电气连接；引脚IDX通过0欧姆电阻连接到GND网络，GND网络连接到电源负极；引脚PDB连接到由10KΩ、10uF电容和肖特基二极管LDSR01S30ST5G组成的复位电路上；引脚MODE连接到由10KΩ1%和4.7KΩ1%组成的分压器上，该分压器连接到1.8V电平；引脚DOUT+通过0.1uF耦合电容连接到带阻滤波器模块前端；引脚DOUT-通过47nF电容和49.9Ω电阻连接到GND网络。图像传感器模块每一帧开始曝光前，向红外LED模块输出一个包含每帧图像曝光时长信息的脉冲波形，红外LED模块中的LED驱动电路芯片根据脉冲波形控制红外LED灯开启和关闭，开启时长等于每帧图像曝光时长。外部主控制器通过一个隔直电容将信号与直流电源进行剥离，再送入解串器中，将串行信号解出来并还原成并行视频流信号或者编码成MIPI信号输入到DSP中进行处理和运算。为了使高速串行信号顺利地进行传输，摄像头端、ECU端以及传输电缆均采用50ohm阻抗的同轴电缆和插座。本发明带来的实质性效果是，减少LED开启时间，降低功耗和发热，通过一根同轴线传输所有信号和电源，提高线束集成度，同轴线同时提高了抗干扰性，在保证图像质量和电路安全性、可靠性的前提下有效解决传统车载红外摄像头功耗大、结构尺寸大、线束较粗、不便于车内安装的问题，从而提高车内布局的灵活性和美观性。附图说明图1为本发明的一种电路模块连接示例图；图2为本发明的一种带阻滤波器模块电路图；图3为图2所示带阻滤波器的阻抗-频率特性曲线图；图4为本发明的一种图像传感器模块电路图；图5为本发明的一种图像处理器模块电路图；图6为本发明的一种存储芯片的引脚连接图；图7为本发明的一种电压检测芯片的引脚连接图；图8为本发明的一种串行器模块电路图；图9为本发明的一种有源晶振的引脚连接图；图10为本发明的一种LDO限流保护模块和储能电容阵列的电路图；图11为本发明的一种红外LED模块电路图；图12图13和图14为本发明的一种电源管理模块电路图；图中：1、带阻滤波器模块；2、电源管理模块；3、有源晶振；4、串行器模块；5、图像处理器模块；6、图像传感器模块；7、LDO限流保护模块；8、储能电容阵列；9、红外LED模块。具体实施方式下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。实施例：本实施例的一种车载红外摄像头系统，如图1所示，包括图像传感器模块6、图像处理器模块5、串行器模块4、电源管理模块2、带阻滤波器模块1、LDO限流保护模块7、储能电容阵列8和红外LED模块9；带阻滤波器模块的同轴连接器通过同轴电缆连接外部主控制器，外部主控制器通过同轴电缆对车载红外摄像头系统输入直流电，带阻滤波器模块输出12V电源到电源管理模块，电源管理模块输出直流电到串行器模块、图像处理器模块和图像传感器模块；LDO限流保护模块的输入端连接带阻滤波器模块的输出端，LDO限流保护模块的输出端通过储能电容阵列连接红外LED模块，红外LED模块中的DCDC降压调整器（NCV30161）的电源引脚连接到带阻滤波器的输出端，由12V进行供电。图像传感器模块连接图像处理器模块，图像处理器模块输出图像信号到串行器模块的输入端，串行器模块输出端输出视频串行信号到带阻滤波器模块，带阻滤波器模块将视频串行信号通过同轴电缆传输到外部主控制器；图像传感器模块输出脉冲信号到红外LED模块。带阻滤波器模块如图2所示，同轴连接器的引脚1连接瞬态抑制二极管D3的第一端，瞬态抑制二极管D3的第二端连接GND网络，同轴连接器的引脚1还连接磁珠FB11的第一端，磁珠FB11的第二端连接电阻R6的第一端，电阻R6的第二端连接电阻R25的第一端，电阻R25的第二端连接二极管D5的正极，电感L10和电阻R6并联，电感L12和电阻R25并联，电容C51的第一端连接二极管D5的正极，电容C51的第二端连接GND网络，电容C6和电容C51并联；二极管D5的负极通过磁珠FB2连接电容C2的第一端，电容C2的第二端连接GND网络，电容C61、电容C9和电容C10都与电容C2并联，电容C2的第一端作为带阻滤波器的输出端输出12V电源。同轴连接器J1上同时传输信号和电源，由于该滤波器对所传输的信号呈现高阻抗，因此高速串行器输出的串行POC信号在此处仍可以保持信号完整性，图中的高频磁珠FB2、FB11选用MPZ1608S102ATD25，电感L10型号为ADL3225VT-4R7M，电感L12型号为VLS6045EX-101M-H，组成的带阻滤波器的频率-阻抗曲线如图3所示。同轴输出带阻滤波器电路对同轴线缆上的电源和高速串行信号进行隔离，同轴线缆经过该滤波器电路的时候，其对高速串行信号所处带宽呈现高阻抗，使高速信号不会产生不连续的阻抗而顺利地传输到高速串行解串器中，而电源中高频分量也不会对有用的串行数据产生影响。图像传感器模块包括CMOS图像传感器AR0144，CMOS图像传感器芯片AR0144引脚连接图如图4所示：SCL引脚与GW400的TWIACLK引脚电气连接；SDA引脚与GW400的TWIADAT引脚电气连接；TEST、OUTPUT_EN_N以及SADDR引脚连接到GND平面，GND为通过平面连接的方式连接到负极；EXTCLK引脚通过22R电阻与GW400的SRCLK引脚进行电气连接；RESET_IN引脚与GW400的GPO1引脚进行电气连接；TRIGGER引脚通过R50欧电阻连接到GND；引脚DOUT0-DOUT11与GW400的VIDAT0-VIDAT11一一对应进行电气连接；FRAME_VALID引脚与GW400的VIHS_FV引脚进行电气连接；LINE_VALID引脚与GW400的VIDEN_LV引脚进行电气连接；PIXCLK通过R9电阻与GW400的VICLK的引脚进行电气连接；FLASH引脚与NCV30161的DIMEN引脚通过0欧电阻进行电气连接。CMOS图像传感器芯片AR0144像素级别达到100万，最高传输帧率为720P@60fps，其曝光格式为全局曝光，在本实施例中其负责向图像处理器提供12bitRAWdata的视频流数据；此外，其通过IIC总线与图像处理器进行电气相连以及通信。图像处理器模块包括图像处理器芯片GW400，图像处理器芯片GW400引脚连接图如图5所示：X1引脚与DS90UB933的GPO2CLKOUT引脚通过10欧电阻进行电气连接；引脚RESETN与如图7所示的高精度电压检测器S-19100C16H-I4T1U的OUT引脚进行电气连接；TWIBCLK_TXDA引脚通过1.5KΩ电阻上拉到ISP_VDDIO电平，ISP_VDDIO通过120Ω100MHZ磁珠连接到1.8V电平，该引脚同时与DS90UB933的SCL引脚进行电气连接；TWIBDAT_RXDA引脚通过1.5KΩ电阻上拉到ISP_VDDIO电平，ISP_VDDIO通过120Ω100MHZ磁珠连接到1.8V电平，该引脚同时与DS90UB933的SDA引脚进行电气连接；引脚SCLK_SCL引脚与闪存芯片（如图6所示）GD25LQ16C82GR的CLK引脚进行电气连接；引脚SCSN与GD25LQ16C82GR的CS引脚进行电气连接；引脚SDI_SDA与GD25LQ16C82GR的DO引脚进行电气连接；引脚SDO与GD25LQ16C82GR的DI引脚进行电气连接；引脚GPIO1与DS90UB933的RESET_N引脚进行电气连接；引脚VODAT0-VODAT7和引脚GPIO8-GPIO11与DS90UB933的DIN0-DIN11按照引脚名称数字后缀的顺序一一对应进行电气连接；引脚VOCLK与通DS90UB933的PCLK引脚通过22欧姆的电阻进行电气连接；引脚VOHS_FV与DS90UB933的HSYNC引脚通过0欧姆的电阻进行电气连接；引脚VOVS与DS90UB933的VSYNC引脚通过0欧姆电阻进行电气连接。图像处理器芯片GW400主要对上一级的CMOS图像传感器输出的图像数据进行线性校正、白平衡处理、图像增强和锐化、噪声消除等优化处理，并将数据转换成YUV422的视频格式输出；此外，其通过IIC总线与高速串行器进行电气相连以及通信。串行器模块包括高速串行器芯片DS90UB933，高速串行器DS90UB933芯片引脚连接图如图8所示：引脚GPO3CLKIN与有源晶振3（振荡频率为37.125MHZ，如图9所示）的CLK引脚通过10欧姆电阻进行电气连接；引脚IDX通过0欧姆电阻连接到GND网络，GND网络连接到电源负极；引脚PDB连接到由10KΩ、10uF电容和肖特基二极管LDSR01S30ST5G组成的复位电路上，如图8所示；引脚MODE连接到由10KΩ1%和4.7KΩ1%组成的分压器上，该分压器连接到1.8V电平，如图8所示；引脚DOUT+通过0.1uF耦合电容连接到带阻滤波器网络前端（即同轴线缆输出接口，电气网络名称POC），如图2所示；引脚DOUT-通过47nF电容和49.9Ω电阻连接到GND网络。高速串行器DS90UB933主要是将图像处理器输出的YUV422格式数据串化成带宽高达1.4GHZ的高速数字串行信号，高速串行信号通过同轴线缆传输到下一级；同时，其外挂一个37.125MHZ的有源晶振，其通过分频为图像处理器芯片提供18.5625MHZ频率的工作时钟源。LDO限流保护模块包括LDO限流保护芯片NCV47821，LDO限流保护芯片NCV47821引脚连接图如图10所示：引脚CSO1和引脚CSO2通过1.69KΩ电阻连接到GND网络；引脚EN1和引脚EN2连接到由两个10KΩ电阻组成的分压器上，该分压器连接到12V电源上；VIN1和VIN2通过电容和磁珠组成的滤波网络连接到12V电源网络上，如图10所示；引脚ADJ1和ADJ2连接到130KΩ和10KΩ电阻组成的分压器上，该分压器一端连接到VOUT1和VOUT2上，另一端连接到GND网络；引脚VOUT1和VOUT2连接到一起，并且通过部分电解电容和陶瓷电容连接到GND进行滤波，电容与引脚VOUT1和VOUT2连接的一端作为VLED供电网络。LDO限流保护芯片主要作用是的LED驱动模块工作时，限制12V的输入电流，从而保护带阻滤波器电路模块中的电感不会产生过流现象，同时保证12V电压不会因为红外LED的导通而被拉低到一个较低的电压，从而影响其他电路模块以及主控制器中相关电路的正常工作；而在LED驱动模块关断的时候，其对输出的储能电容进行充电，为LED下一次开启工作提供足够的电能。红外LED模块包括LED驱动电路芯片NCV30161、外扩NMOS管NVTFS5C673NLTAG和两个红外LED灯，各芯片引脚连接图如图11所示：引脚VIN通过对地的1uF滤波电容和0.1uF去耦电容连接到带阻滤波器模块输出端的12V电源；引脚VCC连接一个2.2uF的滤波电容到GND，并且通过一个53.6KΩ连接到引脚ROT；引脚DIMEN通过一个0Ω电阻连接到AR0144的FLASH引脚；引脚FLAG和引脚GND连接到GND网络；引脚CS通过100mΩ和200mΩ的并联电阻下拉到GND，并连接到外扩NMOS管NVTFS5C673NLTAG的源极（引脚1、引脚2、引脚3）；引脚GATE通过0Ω电阻连接到NVTFS5C673NLTAG的栅极（引脚4）；NVTFS5C673NLTAG的漏极（引脚5、引脚6、引脚7和引脚8）通过一个4.7uH的电感连接到红外LED灯的阴极；两个红外LED灯（型号均为SFH4725AS）、二极管NRVTSAF360T3G和1nF电容并联在一起，其阳极连接到VLED供电网络。NCV30161为降压型DCDC驱动芯片，其主要功能是通过对输入电源降压并给两个红外LED灯提供合适的供电电压和电流，AR0144输出的脉冲信号对其进行开关控制，使其在图像传感器曝光器件提供足够的红外光。图12、图13和图14为电源管理模块电路图。本实施例采用NJW4750作为电源管理芯片，该芯片内部具有3路降压型DCDC转换器（集成开关管）以及一路LDO电源，通过对输入的12V电源进行DCDC降压得到3.3V、1.8V、1.1V，而LDO则通过对3.3V实行低压线性调整至2.8V；除此之外，本发明的电源电路模块中还包含了型号为RP170N251B-TR-KE和RP170N121B-TR-KE的LDO，分别输出2.5V和1.2V，这些电压通过一定的上电时序控制，分别对其他芯片进行供电，保证系统稳定工作。本实例的工作原理为：同轴连接器通过连接到外部主控制器输出线缆上，主控制器通过同轴线缆对摄像头电路输入12V直流电，直流电经过带阻滤波器（如图2）后到达电源转换芯片NJR4750转换成各路电源，为摄像头电路中的图像传感器、图像处理器和高速串行器等进行供电；通过，37.125MHZ有源晶振输入高速串行器DS90UB933，串行器通过内部锁相环对该时钟频率进行分频，得到18.5625MHZ的时钟，为GW400提供时钟源；GW400再将18.5625MHZ频率时钟传输给AR0144作为MCLK时钟，使AR0144可以正常进行工作.。外部主控制器通过同轴线缆传输高速串行信号进入DS90UB933，该信号中包含IIC信号，DS90UB933通过将信号进行还原，与外部主控建立IIC通信，外部主控则可以成功访问到DS90UB933地址，与此同时，也可以通过DS90UB933对GW400和AR0144进行IIC访问；与外部建立连接后，AR0144将获取到的图像原始数据传输到GW400中进行相应的处理，而在曝光的过程中，AR0144还会通过底层的算法对LED模块进行开关时长的自适应控制，从而根据外界环境进行LED发光时间的调节；GW400对AR0144传输过来的数据加以亮度、白平衡、图像线性度等效果的调节和优化后，将数据以YUV422的格式传输到DS90UB933，DS90UB933对低速信号（如IIC、IO口控制信号）和高速信号进行合并调制，最终以高速串行数字信号的形式耦合到同轴线缆中，向主控端进行传输。通过这种方式，成功实现了红外摄像头高图像传输质量、充足的曝光效果、较低的功耗的特点，并且克服了传统红外摄像头体积较大、发热大、线束较粗、安装不便的缺点。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。尽管本文较多地使用了图像传感器、串行器等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

权利要求：1.一种车载红外摄像头系统，其特征在于，包括图像传感器模块、图像处理器模块、串行器模块、电源管理模块、带阻滤波器模块和红外LED模块；带阻滤波器模块的同轴连接器通过同轴电缆连接外部主控制器，外部主控制器通过同轴电缆对车载红外摄像头系统输入直流电，带阻滤波器模块输出12V电源到红外LED模块和电源管理模块，电源管理模块输出直流电到串行器模块、图像处理器模块和图像传感器模块；所述图像传感器模块连接图像处理器模块，图像处理器模块输出图像信号到串行器模块的输入端，串行器模块输出端输出视频串行信号到带阻滤波器模块，带阻滤波器模块将视频串行信号通过同轴电缆传输到外部主控制器；图像传感器模块输出脉冲信号到红外LED模块。2.根据权利要求1所述的一种车载红外摄像头系统，其特征在于，还包括LDO限流保护模块和储能电容阵列，LDO限流保护模块的输入端连接带阻滤波器模块的输出端，LDO限流保护模块的输出端通过储能电容阵列连接红外LED模块；所述LDO限流保护模块包括LDO限流保护芯片NCV47821，LDO限流保护芯片的引脚连接为：引脚CSO1和引脚CSO2分别通过一个1.69KΩ电阻连接到GND网络，引脚EN1和引脚EN2连接到由两个10KΩ电阻组成的第一分压器上，第一分压器连接到12V电源上，引脚VIN1和引脚VIN2通过磁珠FB8和若干个电容组成的滤波网络连接到带阻滤波器模块输出的12V电源上，引脚ADJ1和ADJ2连接到130KΩ电阻和10KΩ电阻组成的第二分压器上，第二分压器一端连接到引脚VOUT1上，另一端连接到GND网络，引脚VOUT1和引脚VOUT2连接到一起并且连接到储能电容阵列，储能电容阵列与引脚VOUT1连接的一端作为VLED供电网络连接到红外LED模块。3.根据权利要求2所述的一种车载红外摄像头系统，其特征在于，所述红外LED模块包括LED驱动电路芯片NCV30161、外扩NMOS管NVTFS5C673NLTAG和两个红外LED灯；LED驱动电路芯片NCV30161的引脚连接为：引脚VIN通过对地的1uF滤波电容和0.1uF去耦电容连接到带阻滤波器输出端的12V电源，引脚VCC通过一个2.2uF的滤波电容连接到GND网络并且通过一个53.6KΩ连接到引脚ROT，引脚DIMEN通过一个0Ω电阻连接到图像传感器模块，引脚FLAG和引脚GND连接到GND网络，引脚CS通过100mΩ和200mΩ的并联电阻下拉到GND并连接到外扩NMOS管的源极；引脚GATE通过0Ω电阻连接到外扩NMOS管的栅极；外扩MOS管的漏极通过一个4.7uH的电感L6连接到两个红外LED灯的阴极，两个红外LED灯的阳极都连接到VLED网络，二极管D8的正极连接外扩MOS管的漏极，二极管D8的负极连接到VLED网络，电容C72和红外LED灯并联。4.根据权利要求1或3所述的一种车载红外摄像头系统，其特征在于，所述带阻滤波器模块包括同轴连接器J1，同轴连接器的引脚1连接瞬态抑制二极管D3的第一端，瞬态抑制二极管D3的第二端连接GND网络，同轴连接器的引脚1还连接磁珠FB11的第一端，磁珠FB11的第二端连接电阻R6的第一端，电阻R6的第二端连接电阻R25的第一端，电阻R25的第二端连接二极管D5的正极，电感L10和电阻R6并联，电感L12和电阻R25并联，电容C51的第一端连接二极管D5的正极，电容C51的第二端连接GND网络，电容C6和电容C51并联；二极管D5的负极通过磁珠FB2连接电容C2的第一端，电容C2的第二端连接GND网络，电容C61、电容C9和电容C10都与电容C2并联，电容C2的第一端作为带阻滤波器模块的输出端输出12V电源。5.根据权利要求4所述的一种车载红外摄像头系统，其特征在于，所述图像传感器模块包括CMOS图像传感器AR0144，图像处理器模块包括图像处理器GW400；CMOS图像传感器AR0144的引脚连接为：引脚SCL与图像处理器的TWIACLK引脚电气连接；引脚SDA与GW400的引脚TWIADAT电气连接；引脚TEST、引脚OUTPUT_EN_N以及引脚SADDR连接到GND平面，GND为通过平面连接的方式连接到负极；引脚EXTCLK通过22R电阻与GW400的引脚SRCLK电气连接；引脚RESET_IN与GW400的引脚GPO1电气连接；引脚TRIGGER通过0欧电阻R5连接到GND；引脚DOUT0至DOUT11与GW400的引脚VIDAT0至VIDAT11一一对应电气连接；引脚FRAME_VALID与GW400的引脚VIHS_FV电气连接；引脚LINE_VALID与GW400的引脚VIDEN_LV电气连接；PIXCLK通过电阻R9与GW400的引脚VICLK电气连接；引脚FLASH与NCV30161的引脚DIMEN通过0欧电阻电气连接；图像处理器GW400的引脚连接为：引脚X1通过10欧电阻连接到串行器模块；引脚RESETN与电压检测器的引脚OUT电气连接；引脚TWIBCLK_TXDA通过1.5KΩ电阻上拉到ISP_VDDIO电平，ISP_VDDIO通过120Ω100MHZ磁珠连接到1.8V电平，引脚TWIBCLK_TXDA同时与串行器模块连接；引脚TWIBDAT_RXDA通过1.5KΩ电阻上拉到ISP_VDDIO电平，引脚TWIBDAT_RXDA同时与串行器模块连接；引脚SCLK_SCL与闪存芯片GD25LQ16C82GR的引脚CLK电气连接；引脚SCSN与GD25LQ16C82GR的引脚CS电气连接；引脚SDI_SDA与GD25LQ16C82GR的引脚DO电气连接；引脚SDO与GD25LQ16C82GR的引脚DI电气连接；引脚GPIO1与串行器模块连接；引脚VODAT0至VODAT7、引脚GPIO8-GPIO11与串行器模块连接；引脚VOCLK通过22欧姆的电阻连接串行器模块；引脚VOHS_FV通过0欧姆的电阻连接串行器模块；引脚VOVS通过0欧姆电阻连接串行器模块。6.根据权利要求5所述的一种车载红外摄像头系统，其特征在于，串行器模块包括高速串行器DS90UB933，高速串行器的引脚连接为：引脚GPO3CLKIN与有源晶振的引脚CLK通过10欧姆电阻电气连接；引脚IDX通过0欧姆电阻连接到GND网络，GND网络连接到电源负极；引脚PDB连接到由10KΩ、10uF电容和肖特基二极管LDSR01S30ST5G组成的复位电路上；引脚MODE连接到由10KΩ1%和4.7KΩ1%组成的分压器上，该分压器连接到1.8V电平；引脚DOUT+通过0.1uF耦合电容连接到带阻滤波器模块前端；引脚DOUT-通过47nF电容和49.9Ω电阻连接到GND网络。7.根据权利要求3所述的一种车载红外摄像头系统，其特征在于，图像传感器模块每一帧开始曝光前，向红外LED模块输出一个包含每帧图像曝光时长信息的脉冲波形，红外LED模块中的LED驱动电路芯片根据脉冲波形控制红外LED灯开启和关闭，开启时长等于每帧图像曝光时长。

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