某車型行車記錄儀卡屏故障探析

石紅偉 羅明 盧云 熊英男 陳黎明

【摘? 要】本文主要介紹某車型行車記錄儀在評(píng)價(jià)試驗(yàn)中發(fā)生卡屏的典型案例，對(duì)卡屏產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，并從視頻傳輸鏈路的回路設(shè)計(jì)方面入手，最終提出解決措施。

【關(guān)鍵詞】行車記錄儀；卡滯；視頻傳輸；鏈路回路

中圖分類號(hào)：U463.67? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B? ? 文章編號(hào)：1003-8639（ 2023 ）04-0086-03

【Abstract】This paper introduces a typical case of a vehicle type dash cam screen stuck in the evaluation test，analyzes the causes of the video stagnation? and finally proposes solutions from the loop design of the video transmission link.

【Key words】drive recorder；stagnation；video transmission；loop link

汽車智能化技術(shù)發(fā)展突飛猛進(jìn)，乘用車的視頻監(jiān)測(cè)設(shè)備越來越多，F(xiàn)AKRA同軸線纜作為音視頻線的連接部件使用得更加頻繁，這對(duì)音視頻的傳輸性能提出了很高的要求。FAKRA同軸線纜是一種傳輸射頻信號(hào)或高清攝像頭信號(hào)的高速高頻線纜，其典型連接結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要包括：FAKRA連接器、FAKRA Inline連接器、同軸電纜、PCB板端連接器[1]。視頻信號(hào)在傳輸過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)雪花屏、黑屏、閃屏等故障，但行車記錄儀的視頻卡屏故障則很罕見。視頻卡屏故障的發(fā)生會(huì)極大地降低顧客的使用體驗(yàn)。本文將通過某車型行車記錄儀卡屏的案例，探析故障發(fā)生的原因，以便規(guī)避潛在的設(shè)計(jì)隱患。

1? 問題描述

某車型在做路試評(píng)價(jià)試驗(yàn)的過程中，試車員反饋行車記錄儀在主機(jī)顯示屏上的顯示畫面卡屏，無法顯示實(shí)況圖像。通過實(shí)車確認(rèn)，發(fā)現(xiàn)該卡屏發(fā)生的幾率沒有規(guī)律，為隨機(jī)狀態(tài)，發(fā)生故障時(shí)行車記錄儀的畫面會(huì)定格，但主機(jī)顯示屏的時(shí)間顯示是正常的，而且實(shí)時(shí)拍照、錄屏功能可以正常顯示，行車記錄儀卡屏如圖2所示。

2? 問題調(diào)查

此車型從行車記錄儀的攝像頭開始一直到信號(hào)在（SCREEN）大屏上顯示出FAKRA的整個(gè)鏈路結(jié)束的過程相對(duì)復(fù)雜。視頻信號(hào)鏈路關(guān)系如圖3所示，行車記錄儀采集實(shí)時(shí)畫面，通過FAKRA導(dǎo)線傳輸給VIMS進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，VIMS將數(shù)據(jù)釋放給主機(jī)IHU，最終主機(jī)IHU將接收到的信息顯示在中控顯示屏上。

因涉及視頻信號(hào)的故障，且車輛未報(bào)故障碼，結(jié)合新開發(fā)件的差異點(diǎn)（VIMS＼IHU＼線束），故先按照排除法縮小故障源，具體排查步驟如下：①VIMS進(jìn)行A/B對(duì)換（故障車與無問題車對(duì)換）后作對(duì)比測(cè)試，發(fā)現(xiàn)故障車卡屏依然存在，故證明VIMS無問題；②IHU進(jìn)行A/B對(duì)換（故障車與無問題車對(duì)換）后作對(duì)比測(cè)試，發(fā)現(xiàn)故障發(fā)生幾率變低，故IHU問題無法排除；③將線束的FAKRA導(dǎo)線進(jìn)行對(duì)比測(cè)試，以新開發(fā)件的連接關(guān)系（VIMS-IHU這段線）為差異點(diǎn)，若僅通過常規(guī)的A/B互換無法鎖定FAKRA導(dǎo)線、IHU具體哪個(gè)存在問題，同時(shí)視頻信號(hào)為復(fù)雜的射頻信號(hào)，結(jié)合VIMS、IHU端串解碼芯片對(duì)于高頻參數(shù)定義，為此，進(jìn)一步對(duì)全鏈路關(guān)鍵高頻指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，以便鎖定可能發(fā)生的問題點(diǎn)，具體參數(shù)要求如表1所示。表1中，根據(jù)此串解碼芯片說明書，信號(hào)主頻率1.5GHz，同時(shí)也存在2GHz信號(hào)。

第1步：采用網(wǎng)分儀（圖4）對(duì)視頻回路進(jìn)行全鏈路阻抗測(cè)試?；诟哳l信號(hào)傳輸速度和經(jīng)過時(shí)間，可通過異常阻抗區(qū)間鎖定由FAKRA線束、FAKRA連接器組成的整個(gè)硬件鏈路異常區(qū)域。

1）FAKRA插件+線纜，其中視頻線束長(zhǎng)265mm：插件位置阻抗最小47.6Ω，最大55.7Ω，線50Ω。

2）FAKRA插件+線纜，其中視頻線束長(zhǎng)400mm：插件位置阻抗最小45Ω，最大52Ω，線50Ω。

3）FAKRA插件+線纜，其中視頻線束長(zhǎng)1320mm：插件位置阻抗最小46Ω，最大52Ω，線49Ω。

4）IHU有區(qū)域超過50±5要求，最小值35.9Ω。

測(cè)試結(jié)果與參數(shù)要求對(duì)比確認(rèn)娛樂主機(jī)（IHU）板端阻抗異常，阻抗最小值35.9Ω，超過了50±5的要求。全鏈路端阻抗如圖5所示。

第2步：對(duì)阻抗異常的娛樂主機(jī)（IHU）進(jìn)一步進(jìn)行插入損耗、回波損耗測(cè)試，測(cè)試結(jié)果顯示插入損耗異常（圖6）、回波損耗測(cè)試異常（圖7）。圖中主要異常有：插入損耗在2GHz開始，非線性急劇變差（正常曲線比較平穩(wěn)）；回波損耗在2～3GHz，同樣也是非線性變差，特別是在3GHz時(shí)接近0db（正常曲線是比較平穩(wěn)的），相當(dāng)于信號(hào)全部被反射回去。

3? 故障點(diǎn)解析

對(duì)IHU電路板進(jìn)行拆解分析，發(fā)現(xiàn)視頻傳輸路徑上存在2pF濾波電容，結(jié)合測(cè)試的波形圖可以判斷為該電容導(dǎo)致，具體如圖8所示。

取消IHU電路板上的2個(gè)電容，對(duì)IHU阻抗、插入損耗和回波損耗進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果符合設(shè)計(jì)要求，再次驗(yàn)證為該電容導(dǎo)致行車記錄儀卡屏。

4? 采取措施

針對(duì)行車記錄儀卡屏的故障機(jī)理，分別可采取如下兩個(gè)措施來解決此類問題。

1）軟件層面進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)后更改數(shù)據(jù)重連邏輯，主機(jī)芯片在監(jiān)測(cè)到視頻信號(hào)存在斷流情況時(shí)馬上發(fā)出重連請(qǐng)求，進(jìn)行數(shù)據(jù)更新顯示。

2）硬件層面進(jìn)行元器件的布局和材料優(yōu)化，優(yōu)化電容的布局和PCB的材料，避免對(duì)視頻信號(hào)造成影響。

5? 總結(jié)

視頻等射頻信號(hào)的釋放和接收不僅涉及到硬件（如PCB板布局、芯片等），還涉及到軟件的控制，牽扯的環(huán)節(jié)很多，如果零部件、整車驗(yàn)證不充分，極易出現(xiàn)類似卡屏等影響客戶使用體驗(yàn)的問題，故需要對(duì)視頻信號(hào)相關(guān)的電器件布局做好充分、詳細(xì)地驗(yàn)證，以便能全面發(fā)現(xiàn)問題，規(guī)避潛在的失效風(fēng)險(xiǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 朱德康. Fakra同軸線纜在車載信號(hào)傳輸中的影響分析和應(yīng)對(duì)[J]. 汽車電器，2020（11）：35-37.

（編輯? 凌? 波）