AR眼鏡Type-C接口邊玩邊PD充電方案

前幾年VR技術(shù)可謂是火熱一時(shí)，看似現(xiàn)在比較平靜，不過(guò)隨著元宇宙概念的傳播，VR熱度也漲了上來(lái)。大家可能只知道VR，對(duì)AR,MR不太了解，接下來(lái)筆者先介紹一下區(qū)別。

VR全稱Virtual Reality(虛擬現(xiàn)實(shí))，簡(jiǎn)單理解，VR就是把虛擬的世界呈現(xiàn)在你眼前。目前人們約定俗成的，是把那種戴著頭盔的，有沉浸感的，無(wú)邊框的虛擬世界，稱為虛擬現(xiàn)實(shí)。

AR全稱Augmented Reality(增強(qiáng)現(xiàn)實(shí))，很多人把增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)理解為「效果更好的虛擬現(xiàn)實(shí)」，這完全是錯(cuò)的。它并不是虛擬現(xiàn)實(shí)的升級(jí)版，這兩者誕生和發(fā)展也是完全獨(dú)立的。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)就是字面上的意思，用虛擬的東西把現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)。

MR全稱Mixed Reality(混合現(xiàn)實(shí))，MR的概念最早進(jìn)入大眾的視野，是一段網(wǎng)上瘋傳的視頻，叫做「谷歌黑科技全息投影裸眼3D」，展示了一只鯨魚的全息影像投射在體育館里的情景。視頻來(lái)自于谷歌投資的Magic Leap，這家公司把它的技術(shù)定義為混合現(xiàn)實(shí)。在它出現(xiàn)后不久，前面說(shuō)到的微軟Hololens也把自己從增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備改名為混合現(xiàn)實(shí)設(shè)備。

區(qū)別：

虛擬現(xiàn)實(shí)VR，是創(chuàng)造了一整個(gè)虛擬世界，把你和現(xiàn)實(shí)世界隔離開(kāi)。核心問(wèn)題是圖形計(jì)算和沉浸感。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR，是把虛擬事物疊加到現(xiàn)實(shí)世界圖像的最頂層。核心問(wèn)題是圖像識(shí)別和跟蹤。

混合現(xiàn)實(shí)MR，是把虛擬物體和現(xiàn)實(shí)物體都進(jìn)行再次計(jì)算，把它們混合到一起，難分彼此。核心問(wèn)題是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的3D掃描，以及遠(yuǎn)近空間的感知。

回到主題，AR眼鏡，是用于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，在使用期間我們?nèi)匀豢梢钥吹奖尘暗默F(xiàn)實(shí)空間，不至于VR眼鏡那樣戴上走動(dòng)就很容易發(fā)生撞到墻這樣情況。AR眼鏡可以說(shuō)是先進(jìn)的眼鏡投屏技術(shù)，可以通過(guò)Type-C連接各種設(shè)備，比如支持Type-C視頻輸出的手機(jī)，平板，電腦。

Type-C接口傳輸音視頻搭載的是DisplayPort協(xié)議(簡(jiǎn)稱DP)，由最初的DP 1.0發(fā)展到了現(xiàn)在最新的DP 2.0，帶寬由最初的10.8 Gbps，發(fā)展到了80 Gbps，基本保持每更新一代，帶寬就翻倍。最開(kāi)始搭載到USB-C的是DP 1.2，支持4K 60Hz的顯示，DP 1.4相對(duì)于DP 1.3帶寬沒(méi)有增加，支持4K 120Hz的顯示， 引入DSC壓縮編碼技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)3：1的壓縮，壓縮后可以支持8K 60Hz顯示，帶寬是4K 120Hz的2倍，DP 2.0實(shí)現(xiàn)無(wú)壓縮8K 60Hz，4K 144Hz，2x5K 60Hz，帶壓縮一個(gè)16K 60Hz和2個(gè)8K 120Hz。

所以說(shuō)AR眼鏡用Type-C接口傳輸音視頻是完全可行，筆者穿戴AR眼鏡后，顯示的畫面很清晰，不管是看電影，還是投屏玩游戲都能給到不錯(cuò)的體驗(yàn)效果。不過(guò)在手機(jī)連接AR眼鏡時(shí)耗電是很快的，所以想長(zhǎng)時(shí)間游玩必須使用轉(zhuǎn)接器，可以看到轉(zhuǎn)接器有兩個(gè)Type-C母座和一個(gè)Type-C公頭，每個(gè)接口都定義了功能，不支持盲插。

功率分配這一塊，AR眼鏡是5V供電，投屏設(shè)備充電功率這邊可以軟件控制，5V,9V,12V,15V,20V，可以定制，這個(gè)做的是9V供電。適配器連接板子通過(guò)降壓芯片，5V給AR眼鏡供電，9V給投屏設(shè)備充電，那么適配器必須要15W以上才能夠帶得起來(lái)。

在AR眼鏡單獨(dú)連接手機(jī)的時(shí)候，是手機(jī)提供電力，相當(dāng)于手機(jī)做host，當(dāng)用轉(zhuǎn)接器的時(shí)候，需要切換供電角色，手機(jī)供電轉(zhuǎn)變成適配器供電，但視頻數(shù)據(jù)依然是手機(jī)輸出，供電切換后是適配器為AR眼鏡和手機(jī)供電，從而實(shí)現(xiàn)邊使用邊充電。

那么是如何實(shí)現(xiàn)如此復(fù)雜的視頻數(shù)據(jù)與供電角色切換的呢?從PCB板上了解到采用的是樂(lè)得瑞科技推出的LDR6282，一般來(lái)說(shuō)一顆LDR6282能控制兩個(gè)Type-C接口的CC通訊，三個(gè)Type-C接口有三路CC通訊，所以要用到兩顆LDR6282才夠。

LDR6282A 是深圳市樂(lè)得瑞科技推出的雙 USB-C 接口的 USB PD3.0 協(xié)議通信芯片。它具備 Power Negotiation 數(shù)據(jù)包透?jìng)鞴δ?，切換 Data Role 功能，以及通過(guò) VDM 的協(xié)商讓智能設(shè)備進(jìn)入 ALT Mode 的功能。

雙口DRP USB PD Controller LDR6282，順利通過(guò)了USB-IF的PD3.0認(rèn)證，TID: 2127。LDR6282芯片具有雙C口DRP及USB PD3.0控制功能，廣泛應(yīng)用于USB-C Docking，USB-C 顯示器，USB-C手機(jī)音頻轉(zhuǎn)接器，嵌入式安卓/linux系統(tǒng)等場(chǎng)合，在支持標(biāo)準(zhǔn)USB PD3.0/QC2.0/QC3.0協(xié)議的基礎(chǔ)上，還專門針對(duì)任天堂游戲機(jī)Switch的視頻擴(kuò)展功能進(jìn)行了特別適配，兼容性非常優(yōu)秀。

特點(diǎn)：

支持 USB PD2.0、USB PD3.0 協(xié)議

支持 Power Role Swap 切換電源角色

支持 Data Swap 切換為 UFP 角色

支持 DP Alt mode 配置

支持用戶在 APP 端升級(jí)

支持 I2C 從機(jī)通信

QFN-32 5x5 封裝

該芯片還內(nèi)置64K flash可以通過(guò)云端連接升級(jí)內(nèi)部固件。讓復(fù)雜的產(chǎn)品設(shè)計(jì)也可以安枕無(wú)憂，即使產(chǎn)品已經(jīng)交付到了終端消費(fèi)者手里仍然可以通過(guò)手機(jī)端APP或者是PC端應(yīng)用程序進(jìn)行固件升級(jí)。

部分參考原理圖：

審核編輯：湯梓紅