意法半導(dǎo)體推出新全局快門(mén)圖像傳感器，讓駕駛員監(jiān)控安全系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)又可靠

2022年5月16日，中國(guó)– 服務(wù)多重電子應(yīng)用領(lǐng)域、全球排名前列的半導(dǎo)體公司意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics，簡(jiǎn)稱ST；紐約證券交易所代碼:STM) 發(fā)布了新一代駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)(DMS)全局快門(mén)圖像傳感器，助力車企提高汽車安全性。

駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)DMS持續(xù)監(jiān)測(cè)駕駛員的頭部運(yùn)動(dòng)，識(shí)別困倦和分心跡象，使汽車系統(tǒng)能夠生成警告提示，保護(hù)乘員的安全。據(jù)交通管理局估計(jì)，大約95% 的道路交通事故是人為錯(cuò)誤造成的，其中許多可以使用DMS 等系統(tǒng)避免。2020 年歐洲交通事故死亡人數(shù)接近19,000 人，最近頒布的法規(guī)要求歐洲所有新車平臺(tái)和現(xiàn)有車型平臺(tái)分別在2024 年和2026 年安裝駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)DMS。美國(guó)交通死亡人數(shù)是歐洲的兩倍，美國(guó)國(guó)家運(yùn)輸安全委員會(huì)(NTSB) 建議所有的半自動(dòng)駕駛車輛安裝DMS系統(tǒng)。

意法半導(dǎo)體執(zhí)行副總裁、影像子產(chǎn)品部總經(jīng)理Eric Aussedat 表示：”司機(jī)可能沒(méi)有意識(shí)到疲勞或分心駕駛是不安全的，DMS自動(dòng)檢測(cè)駕駛行為，可消除安全不確定因素，保護(hù)所有乘員以及其他道路行人的安全。我們最新的全局快門(mén)傳感器擁有很好的靈敏度且體積小巧，簡(jiǎn)化了DMS系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，降低了系統(tǒng)總體成本，讓客戶和合作伙伴能夠提供高性能、可靠的符合法規(guī)的DMS系統(tǒng)。”

新全局快門(mén)傳感器VB56G4A充分利用意法半導(dǎo)體自有的背照式3D堆疊(BSI-3D) 圖像傳感器先進(jìn)制造技術(shù)。與第一代DMS 常用的傳統(tǒng)前照式(FSI)傳感器相比，背照式解決方案的感光更靈敏，尺寸更小，可靠性更高。

意法半導(dǎo)體目前正在向主要客戶提供新款傳感器的樣片，計(jì)劃于2023年初投入量產(chǎn)，并部署在2024年的車型上。

技術(shù)詳情

與卷簾快門(mén)圖像傳感器相比，全局快門(mén)傳感器具有很大優(yōu)勢(shì)。通過(guò)將所有像素同時(shí)曝光成像，全局快門(mén)傳感器可以與NIR紅外光源同步操作，從而改善光源子系統(tǒng)的功耗預(yù)算。此外，新款傳感器的量子效率(QE)很高，在940nm近紅外波長(zhǎng)達(dá)到24%，線性動(dòng)態(tài)范圍高達(dá)60dB，因此可以用一個(gè)簡(jiǎn)單的低功率的不可見(jiàn)光LED發(fā)射管為傳感器提供充足的光源。在白天或夜間駕駛以及在明亮或陰暗條件下，可見(jiàn)光譜之外成像還可以確保圖像傳感器的光譜響應(yīng)一致性。

該傳感器的高量子效率結(jié)合僅2.6μm 的像素尺寸，有助于降低總功耗和攝像頭尺寸。此外，集成的自動(dòng)曝光控制功能可以最大限度地減少系統(tǒng)與傳感器的交互，降低傳感器的使用難度，簡(jiǎn)化應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)。

新傳感器還具有靈活的工作模式，有助于優(yōu)化系統(tǒng)功能和性能，其中包括可編程4 幀上下文序列、與傳感器積分時(shí)間同步的照明控制輸出、外部幀開(kāi)始信號(hào)輸入、暗度自動(dòng)校準(zhǔn)、缺陷像素動(dòng)態(tài)修正、圖像裁剪和鏡像/翻轉(zhuǎn)圖像讀出。

外部連接包括八個(gè)可編程通用輸入輸出(GPIO) 引腳和一個(gè)雙通道MIPI CSI-2 發(fā)射器接口，每通道運(yùn)行速度高達(dá)1.5 Gbps。新款傳感器全分辨率最高傳輸速率是每秒88 幀(fps)，并且在60 fps 時(shí)的典型功耗為145mW。