VR/AR眼镜Type-C接口边用边PD快充方案

前几年VR技术可谓是火热一时，看似现在比较平静，不过随着元宇宙概念的传播，VR热度也涨了上来。大家可能只知道VR，对AR,MR不太了解，接下来笔者先介绍一下区别。

VR全称Virtual Reality（虚拟现实），简单理解，VR就是把虚拟的世界呈现在你眼前。目前人们约定俗成的，是把那种戴着头盔的，有沉浸感的，无边框的虚拟世界，称为虚拟现实。

AR全称Augmented Reality（增强现实），很多人把增强现实理解为「效果更好的虚拟现实」，这完全是错的。它并不是虚拟现实的升级版，这两者诞生和发展也是完全独立的。增强现实技术就是字面上的意思，用虚拟的东西把现实增强。

MR全称Mixed Reality（混合现实），MR的概念最早进入大众的视野，是一段网上疯传的视频，叫做「谷歌黑科技全息投影裸眼3D」，展示了一只鲸鱼的全息影像投射在体育馆里的情景。视频来自于谷歌投资的Magic Leap，这家公司把它的技术定义为混合现实。在它出现后不久，前面说到的微软Hololens也把自己从增强现实设备改名为混合现实设备。

区别：

虚拟现实VR，是创造了一整个虚拟世界，把你和现实世界隔离开。核心问题是图形计算和沉浸感。

增强现实AR，是把虚拟事物叠加到现实世界图像的最顶层。核心问题是图像识别和跟踪。

混合现实MR，是把虚拟物体和现实物体都进行再次计算，把它们混合到一起，难分彼此。核心问题是对现实世界的3D扫描，以及远近空间的感知。
 

回到主题，AR眼镜，是用于增强现实，在使用期间我们仍然可以看到背景的现实空间，不至于VR眼镜那样戴上走动就很容易发生撞到墙这样情况。AR眼镜可以说是先进的眼镜投屏技术，可以通过Type-C连接各种设备，比如支持Type-C视频输出的手机，平板，电脑。

Type-C接口传输音视频搭载的是DisplayPort协议(简称DP)，由最初的DP 1.0发展到了现在最新的DP 2.0，带宽由最初的10.8 Gbps，发展到了80 Gbps，基本保持每更新一代，带宽就翻倍。最开始搭载到USB-C的是DP 1.2，支持4K 60Hz的显示，DP 1.4相对于DP 1.3带宽没有增加，支持4K 120Hz的显示， 引入DSC压缩编码技术，可以实现数据3：1的压缩，压缩后可以支持8K 60Hz显示，带宽是4K 120Hz的2倍，DP 2.0实现无压缩8K 60Hz，4K 144Hz，2x5K 60Hz，带压缩一个16K 60Hz和2个8K 120Hz。
 

所以说AR眼镜用Type-C接口传输音视频是完全可行，笔者穿戴AR眼镜后，显示的画面很清晰，不管是看电影，还是投屏玩游戏都能给到不错的体验效果。不过在手机连接AR眼镜时耗电是很快的，所以想长时间游玩必须使用转接器，可以看到转接器有两个Type-C母座和一个Type-C公头，每个接口都定义了功能，不支持盲插。
 

功率分配这一块，AR眼镜是5V供电，投屏设备充电功率这边可以软件控制，5V,9V,12V,15V,20V，可以定制，这个做的是9V供电。适配器连接板子通过降压芯片，5V给AR眼镜供电，9V给投屏设备充电，那么适配器必须要15W以上才能够带得起来。

在AR眼镜单独连接手机的时候，是手机提供电力，相当于手机做host，当用转接器的时候，需要切换供电角色，手机供电转变成适配器供电，但视频数据依然是手机输出，供电切换后是适配器为AR眼镜和手机供电，从而实现边使用边充电。

那么是如何实现如此复杂的视频数据与供电角色切换的呢？从PCB板上了解到采用的是乐得瑞科技推出的LDR6282，一般来说一颗LDR6282能控制两个Type-C接口的CC通讯，三个Type-C接口有三路CC通讯，所以要用到两颗LDR6282才够。

LDR6282A 是深圳市乐得瑞科技推出的双 USB-C 接口的 USB PD3.0 协议通信芯片。它具备 Power Negotiation 数据包透传功能，切换 Data Role 功能，以及通过 VDM 的协商让智能设备进入 ALT Mode 的功能。

双口DRP USB PD Controller LDR6282，顺利通过了USB-IF的PD3.0认证，TID: 2127。LDR6282芯片具有双C口DRP及USB PD3.0控制功能，广泛应用于USB-C Docking，USB-C 显示器，USB-C手机音频转接器，嵌入式安卓/linux系统等场合，在支持标准USB PD3.0/QC2.0/QC3.0协议的基础上，还专门针对任天堂游戏机Switch的视频扩展功能进行了特别适配，兼容性非常优秀。
 

特点：

支持 USB PD2.0、USB PD3.0 协议

支持 Power Role Swap 切换电源角色

支持 Data Swap 切换为 UFP 角色

支持 DP Alt mode 配置

支持用户在 APP 端升级

支持 I2C 从机通信

QFN-32 5x5 封装

该芯片还内置64K flash可以通过云端连接升级内部固件。让复杂的产品设计也可以安枕无忧，即使产品已经交付到了终端消费者手里仍然可以通过手机端APP或者是PC端应用程序进行固件升级。

部分参考原理图：
 

审核编辑 黄宇