利用自有3D芯片先進(jìn)制造技術(shù),ST二代車規(guī)全局快門圖像傳感器簡(jiǎn)化駕駛員監(jiān)控系統(tǒng) (DMS) 設(shè)計(jì)

　　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

　　與卷簾快門圖像傳感器相比,全局快門傳感器具有很大優(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2.6?m 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。

　　關(guān)于意法半導(dǎo)體

　　意法半導(dǎo)體擁有48,000名半導(dǎo)體技術(shù)的創(chuàng)造者和創(chuàng)新者,掌握半導(dǎo)體供應(yīng)鏈和最先進(jìn)的制造設(shè)備。作為一家獨(dú)立的半導(dǎo)體設(shè)備制造商,意法半導(dǎo)體與二十多萬(wàn)家客戶、數(shù)千名合作伙伴一起研發(fā)產(chǎn)品和解決方案,共同構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng),幫助他們更好地應(yīng)對(duì)各種挑戰(zhàn)和新機(jī)遇,滿足世界對(duì)可持續(xù)發(fā)展的更高需求。意法半導(dǎo)體的技術(shù)讓人們的出行更智能,電力和能源管理更高效,物聯(lián)網(wǎng)和5G技術(shù)應(yīng)用更廣泛。意法半導(dǎo)體承諾將于2027年實(shí)現(xiàn)碳中和。