Система оптической беспроводной связи на основе светодиодов и КМОП-датчика изображения для автомобильных применений

Разработана система оптической беспроводной связи (OWC) на основе передатчика со светодиодом (LED) и камерного приемника для применения в автомобильной отрасли. Автомобильная система OWC должна обеспечивать скорости передачи данных класса Мбит/с и возможность быстрого обнаружения светодиодов на изображении. Ключом к достижению этой цели является повышение характеристик датчика изображения, установленного в камерном приемнике. В настоящей работе представлена новая система OWC, оснащенная датчиком изображения для оптической связи (OCI), разработанным на основе КМОП-технологии. Для повышения скорости передачи OCI использует специализированный «коммуникационный пиксель» (CPx), способный быстро реагировать на изменения оптической интенсивности. Кроме того, сформулирован новый метод быстрого обнаружения светодиодов на основе 1-битного флагового изображения, реагирующего только на объекты высокой интенсивности. Коммуникационные пиксели, обычные пиксели изображения и связанные с ними схемы, включая схемы формирования выходного 1-битного флагового изображения, интегрированы в OCI. В статье описаны конструкция, изготовление и характеристики OCI, а также разработка системы OWC на основе светодиода и датчика изображения, обеспечивающей скорость передачи данных 20 Мбит/с на пиксель без обнаружения светодиодов и 15 Мбит/с на пиксель при обнаружении светодиодов в реальном времени за 16,6 мс.