[發明專利]一種并行總線長距離傳輸攝像頭數據的裝置及方法

有效

• 申請號: 202010358648.1
• 申請日: 2020-04-30
• 公開（公告）號: CN111565272B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 鄭夏威;張利強;熊偉;劉習旺;裴敏;胡曉東
• 申請（專利權）人: 蔚復來（浙江）科技股份有限公司
• 主分類號: H04N5/225
• 分類號: H04N5/225;H04N5/232;H04N7/10
• 代理公司: 杭州昱呈專利代理事務所(普通合伙) 33303
• 代理人: 雷仕榮

本發明公開了并行總線長距離傳輸攝像頭數據的裝置及方法，包括依次連接的主控板、轉接板和攝像頭驅動板，主控板包括相連的單片機和主控連接器；所述轉接板包括依次連接的緩沖連接器、緩沖驅動器和轉接連接器；所述攝像頭驅動板包括依次連接的攝像頭模組、源端匹配電阻和驅動連接器；攝像頭模組包括CPI接口和寄存器，且CPI接口驅動能力通過配置寄存器改變；所述源端匹配電阻對攝像頭模組輸出的數據進行信號匹配后，再傳輸給驅動連接器。本發明既能使用低成本的單片機實現，也不會顯著增加軟硬件復雜度。

技術領域

本發明屬于信號傳輸領域，具體涉及一種并行總線長距離傳輸攝像頭數據的裝置及方法。

背景技術

數字信號在傳輸過程中由于傳輸線對信號的衰減和反射、信號間的相互干擾/串擾、電源噪聲等因素作用，最終使信號產生扭曲畸變，這時可以說信號在傳輸過程中被破壞了，變得不完整，信號完整性問題會導致數字信號攜帶的信息不能正常傳輸。

現有技術中攝像頭模組常見的兩種數據輸出接口：CSI(CAMERA SERIALINTERFACE，串行數據傳輸接口)和CPI(CAMERAPARALLEL INTERFACE，并行數據傳輸接口)，CSI接口與處理器或控制芯片為直接發送串行通訊數據信號；CPI接口與處理器或控制芯片為發送最多14路的單端并行數據信號、VSYNC幀同步信號、HSYNC行同步信號和PCLK參考時鐘。

對于CSI接口，由于采用差分信號傳輸，具有速率高(單通道最高可達到GBPS速率量級)，抗干擾性強的特點，在利用HDMI線材等高速線材傳輸的情況下，能有數米的有效傳輸距離。但一般帶CSI接口的處理器芯片成本相對較高，單片機等低成本處理器基本不支持CSI接口。

對于CPI接口，最多采用14路并行總線傳輸數據信號，由于信號完整性的原因，單通道傳輸速率低(數十MBPS量級)，傳輸距離短(業界CPI接口的攝像頭模組和處理器之間的傳輸距離不超過20CM)，但單片機等低成本處理器一般支持CPI接口。

對于處理器或控制芯片和攝像頭模組之間需要長距離傳輸數據信號的應用場景，現有技術采用的解決方案有兩種：(1)直接利用CSI接口進行長距傳輸，攝像頭模組需要通過高速線材與帶CSI接口的處理器或控制芯片互連，進行長距離傳輸；(2)利用CPI接口，攝像頭模組先將并行數據與第一單片機進行短距CPI連接，第一單片機再與第二單片機，即另外一個單片機，進行長距互連，兩個單片機之間采用串口或USB等接口方式互連。

對于低成本，長距離，不需要傳輸高速視頻流的應用場景，上述兩種方案均存在缺點：(1)方案一的處理器無法使用單片機實現，在低成本應用場景下不具備優勢；(2)方案二雖然能使用單片機實現，但是需要使用兩片單片機，硬件電路實現和軟件開發復雜度顯著增加。

發明內容

鑒于以上存在的技術問題，本發明用于提供一種并行總線長距離傳輸攝像頭數據的裝置，采用如下的技術方案：

包括主控板、轉接板和攝像頭驅動板，其中，

所述主控板、轉接板和攝像頭驅動板依次連接，所述主控板包括相連的單片機和主控連接器；所述轉接板包括依次連接的緩沖連接器、緩沖驅動器和轉接連接器；所述攝像頭驅動板包括依次連接的攝像頭模組、源端匹配電阻和驅動連接器；

所述攝像頭模組包括CPI接口和寄存器，且CPI接口驅動能力通過配置寄存器改變；所述源端匹配電阻對攝像頭模組輸出的數據進行信號匹配后，再傳輸給驅動連接器；

所述主控連接器與緩沖連接器連接，所述驅動連接器與轉接連接器連接。

優選地，所述攝像頭模組包括由外至內設置的保護膜、透鏡、音圈電機、藍玻璃、底座、感光器、導電布和結合板，進行圖像采集。

優選地，所述單片機和主控連接器通過PCB傳輸線連接。