視覺及ADAS圖像傳感器為提升行車安全和駕乘體驗“添磚加瓦”
發布時間:2016-02-23 責任編輯:wenwei
【導讀】汽車行業安全法規日益嚴苛,消費者安全意識也隨著提高,主動安全係統在汽車應用中得以不斷增長。圖像傳感器在主動安全方麵發揮著至關重要的作用,例如,在視覺應用中可用於倒車影像、全景泊車影像係統和車鏡替代等;在先進駕駛輔助係統(ADAS)應用中用於前向防撞預警、車道偏離警告、交通信號識別;在車艙內可用於疲勞檢測、手勢識別等。
汽車圖像傳感器主要應用領域
汽車上可安裝多個不同的攝像頭用作不同的功能,包括用於視覺應用如倒車影像、前視、後視、俯視、全景泊車影像、車鏡取代,用於車艙內如乘客監控、疲勞駕駛監測、儀表盤控製、行車記錄儀(DVR)、氣囊,用於ADAS如正向碰撞警告、車道偏離警告、自動遠光燈控製、交通信號識別、行人檢測、自適應巡航控製、盲點檢測、夜視等等。
汽車圖像傳感器的關鍵性能
1.微光性能是籌碼
微光性能對於汽車影像係統是相當重要的,卓越的微光性能可提高在夜間等光線很暗的情況的行車安全。圖像傳感器廠商都以“在暗處能看見”為目標。
2.高動態範圍(HDR)
HDR是汽車影像係統應用的另一個重要特性,確保攝像機可在寬範圍的光線 、黑暗和高光照對比情況下清楚地呈現場景細節,提高圖像信息的精確度從而提升安全性。
3.廣角魚眼畸變校正(DEWARP)
廣角魚眼鏡頭用於車載影像具有寬廣視野的優勢,但采集到的圖像信息會產生一定程度的失真,采用DEWARP技術可對廣角魚眼鏡頭所產生的視頻圖像失真進行實時校正,將圖像複原展平。
4.圖像疊加
圖像疊加指通過圖像傳感器與圖像處理輔助芯片結合使用,實現圖像的延伸、縮放、右視、兩板左/右視、三聯式畫麵及倒車動態輔助線。圖像疊加功能可以更好地輔助駕駛員看清周圍環境,減少事故率。
安森美半導體的汽車圖像傳感器方案
自2004年推出全球首款汽車CMOS圖像傳感器以來,安森美半導體為汽車行業提供專用成像方案已有超過10年的經驗,已成為全球汽車應用圖像傳感器的翹楚,市占占整個汽車傳感器市場的44%,用於 ADAS的圖像傳感器市占率為70%,在後視影像領域及ADAS領域均為市場第一;從品質和性能方麵來講,安森美半導體的汽車圖像傳感器完全符合AEC-Q100,並提供卓越的微光性能、單芯片多重曝光的高動態範圍(HDR,>120 dB),以及汽車級應用優化如魚眼畸變校正和圖像疊加,並於2015年推出全球首款支持ASIL的(汽車安全完整性等級)圖像傳感器。針對某些應用,安森美半導體還提供具有卓越性能的全局快門影像傳感器,如即將推出的用於車艙疲勞檢測應用的近紅外(NIR)方案。為配合市場朝高清趨勢的邁進,安森美半導體推出大量100萬像素方案,未來還將開發更多1080p傳感器。

圖1:汽車圖像傳感器應用和安森美半導體市場地位
ASX344/340/350AT 是用於倒車影像的係統級芯片(SoC),在單芯片上集成圖像信號處理器,增強的像素性能提供微光條件下的更高能見度,支持高達4層(ceng)的(de)圖(tu)像(xiang)疊(die)加(jia)以(yi)向(xiang)顯(xian)示(shi)係(xi)統(tong)提(ti)供(gong)更(geng)多(duo)的(de)倒(dao)車(che)信(xin)息(xi),支(zhi)持(chi)數(shu)字(zi)縮(suo)放(fang)和(he)平(ping)移(yi),並(bing)附(fu)加(jia)光(guang)學(xue)中(zhong)心(xin)點(dian)矯(jiao)正(zheng)功(gong)能(neng),這(zhe)可(ke)為(wei)客(ke)戶(hu)提(ti)供(gong)相(xiang)機(ji)組(zu)裝(zhuang)生(sheng)產(chan)後(hou)鏡(jing)頭(tou)中(zhong)心(xin)點(dian)矯(jiao)正(zheng)功(gong)能(neng),從(cong)而(er)節(jie)省(sheng)成(cheng)本(ben)。這(zhe)三(san)款(kuan)圖(tu)像(xiang)傳(chuan)感(gan)器(qi)都(dou)完(wan)全(quan)通(tong)過(guo)AEC-Q100認證,並具備-40°C 至105°C的寬工作溫度範圍,它們的不同之處在於:ASX344AT還集成魚眼畸變校正功能和提供UART控製接口,定位為“高性能”的方案;ASX350AT的光學格式為1/5英寸,不同於ASX344/340AT的1/4英寸,定位為“高性價比”的方案;而ASX340AT定位為“主流”方案。設計人員可根據目標客戶的具體需求選擇有針對性的方案。

表1: ASX344/340/350AT 具體規格

表2:ASX344/340/350AT配置選擇
ASX344AT的魚眼畸變校正功能提供180o更廣的場景覆蓋,傳感器動態範圍體現出良好的w/DR-Pix 像素技術,無論在白天還是夜間都較未經魚眼校正的鏡頭更具安全優勢。如圖1所suo示shi,未wei經jing魚yu眼yan校xiao正zheng的de鏡jing頭tou沒mei有you捕bu捉zhuo到dao小xiao黃huang人ren的de圖tu像xiang信xin息xi,而er經jing魚yu眼yan校xiao正zheng後hou,駕jia駛shi員yuan可ke從cong顯xian示shi器qi看kan到dao車che後hou的de兩liang個ge小xiao黃huang人ren,從cong而er避bi免mian倒dao車che時shi的de安an全quan隱yin患huan。

圖2:ASX344AT魚眼畸變校正示例(左:白天;右:夜間)
ASX34xAT係列在白天(典型情況為100-200 lux明亮的光)和夜晚(典型情況為汽車倒車攝像頭在夜晚約10 lux使用刹車燈和倒車燈)都較同類競爭器件提供更好的色彩飽和度和對比度,如圖2紅圈所示,在白天180 lux的光照條件下,競爭器件采集到的圖像過度銳化,且色彩邊界有灰斑;在夜晚微光9.5 lux的光照條件下,競爭器件采集到的圖像過度銳化,且有更多的噪聲。

圖3:ASX34x與競爭器件的成像比較
背照式(BSI)傳感器通常提供較前照式傳感器更高的靈敏度。安森美半導體的120萬像素CMOS圖像傳感器AR0135AT,是符合汽車標準的背照式傳感器,提供出色的微光信噪比、可見光靈敏度和近紅外性能,是支持線性和高動態範圍(120 dBd)模式的單芯片方案,為汽車ADAS和視圖攝像機提供同類最佳性能。
當現有ADAS和視覺應用融合, ASIL將是用於新係統的合規性和適用性的參考點,ASIL B級合規是當前ADAS設計師的目標。安森美半導體推出全球首款支持ASIL B的230萬像素CMOS圖像傳感器AR0231AT。該器件還采用減少LED閃爍 (LFM) 的突破性 技術,為ADAS應用確立了一個新基準。LFM技術消除交通信號燈和汽車LED照明的高頻LED閃爍,令交通信號閱讀算法能於所有光照條件下工作。AR0231AT具有1/2.7英寸(6.82 mm)光學格式和1928(水平) x 1208(垂直)有源像素陣列。它采用最新的3.0微米背照式像素及安森美半導體的DR-Pix™技術,提供雙轉換增益以在所有光照條件下提升性能。它以線性、HDR或LFM模式捕獲圖像,並提供模式間的幀到幀情境切換。AR0231AT提供達4重曝光的HDR,以出色的噪聲性能捕獲超過120 dBdedongtaifanwei,nengtongbuzhichiduogeshexiangji,yiyiyuzaiqicheyingyongzhongshixianduogechuanganqijiedian,hetongguoyigejiandandeshuangxianchuanxingjiekoushixianyonghukebianchengxing。tahaiyouduogeshujujiekou,baokuoMIPI(移動產業處理器接口)、並行和HiSPi(高速串行像素接口)。其它關鍵特性還包括可選自動化或用戶控製的黑電平控製,支持擴頻時鍾輸入和提供多色濾波陣列選擇。
此外,安森美半導體還提供先進的圖像協處理器用於總係統方案,如AP0200AT 圖像協處理器經優化用於後視攝像機並提供以太網輸出,集成支持鏡頭畸變校正和魚眼矯正的空間轉換引擎(STE),和精密的疊加圖形引擎;AP0201AT 圖像協處理器也提供以太網輸出,針對基於以太網的全景倒車攝像;AP0202AT 圖像協處理器針對數字全景倒車攝像,采用24位並行輸出;AP0102AT 圖像協處理器針對100萬像素720p後視攝像,含STE和疊加圖形引擎。這些協處理器都提供符合汽車安全完整性等級(ASIL)A級和B級的功能安全特性。AP020x係列可與現有的圖像傳感器如100萬像素AR0140AT、 AR0132AT 和 AR0136AT及新的200萬像素1080p傳感器AR0230AT結合協調使用。
結語
qicheanzhuangshexiangjikexiaochuchuantongchejingdeshixianmangqu,jiangdijiaotongshigulv,yeshixunmengfazhandechelianwangdejichu,jianghuizhubuzaishijianzhongdedaotuiguangheyingyong,shenzhichengweiqichebiaopei。tuxiangchuanganqishiqibeihougongchen。ansenmeibandaotishiquanqiuqichetuxiangchuanganqidebiaobiaozhe,chanpinhefanganzhenrongbianjigexifenlingyu,baokuoshijiaoheADAS應用,提供高動態範圍、出色的微光靈敏度,和寬溫度範圍的卓越性能,同時針對新興領域如車艙內檢測提供卓越性能的全局快門方案,完全符合AEC-Q100,並配合市場趨勢和客戶需求,持續推動新品開發,向更高分辨率、增加更多接口和符合ASIL的方向發展。
推薦閱讀:
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 一秒檢測,成本降至萬分之一,光引科技把幾十萬的台式光譜儀“搬”到了手腕上
- AI服務器電源機櫃Power Rack HVDC MW級測試方案
- 突破工藝邊界,奎芯科技LPDDR5X IP矽驗證通過,速率達9600Mbps
- 通過直接、準確、自動測量超低範圍的氯殘留來推動反滲透膜保護
- 從技術研發到規模量產:恩智浦第三代成像雷達平台,賦能下一代自動駕駛!
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
微波功率管
微波開關
微波連接器
微波器件
微波三極管
微波振蕩器
微電機
微調電容
微動開關
微蜂窩
位置傳感器
溫度保險絲
溫度傳感器
溫控開關
溫控可控矽
聞泰
穩壓電源
穩壓二極管
穩壓管
無焊端子
無線充電
無線監控
無源濾波器
五金工具
物聯網
顯示模塊
顯微鏡結構
線圈
線繞電位器
線繞電阻



