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一文讀懂汽車芯片—圖像傳感器芯片

貞光科技 ? 2023-07-06 16:37 ? 次閱讀
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根據(jù)應(yīng)用安裝位置的不同,車載CMOS圖像傳感器芯片(CMOS Image Sensor/CIS,以下均以CIS縮寫代稱)分類整體可歸納為兩個應(yīng)用區(qū)域,即艙外和艙內(nèi)。

1. 艙外用圖像傳感器

(1)前視感知類應(yīng)用CIS

前視感知類應(yīng)用CIS主要安裝在前擋風(fēng)玻璃上,可用于輔助實現(xiàn)前車防撞預(yù)警、車道偏離預(yù)警、交通標志識別、行人碰撞預(yù)警等功能。

安裝數(shù)量為1-3個,即對應(yīng)為單目、雙目和三目的方案,配置上可滿足更寬的視野、更深度的感知能力,并具有高動態(tài)范圍。以三目方案為例,分別為前視寬視野、主視野、窄視野的方式(搭配不同HFOV鏡頭)。另外,多目方案的安裝除一體集成在前擋風(fēng)玻璃上外,還可拆分為一個保留在車內(nèi)擋風(fēng)玻璃后,另兩個則安裝在車外車頂兩側(cè),目的是提高可視角度,避免旁邊車輛遮擋行人和障礙物,提升駕駛安全性。

技術(shù)參數(shù):

· 分辨率:最高可達8MP像素水平,一般以2MP像素或者1MP像素等水平;

· 高動態(tài)范圍HDR:一般需要達到120dB水平,最高至140dB;

· 具備LED燈閃爍抑制功能;

· 具備ISO 26262功能安全等;

(2)環(huán)視影像類應(yīng)用CIS

環(huán)視影像類應(yīng)用CIS主要安裝在前后車標附近,以及集成于左右后視鏡,安裝數(shù)量為4個,可用于實現(xiàn)360°全景環(huán)視系統(tǒng)以及作為自動泊車的基礎(chǔ)等。例如全景環(huán)視一般由4-6個高動態(tài)范圍、高分辨率CIS組成,分布在車前、車后、車身兩側(cè)。該4顆CIS負責(zé)采集對應(yīng)圖像信息,并通過算法投射到汽車主機中控上形成鳥瞰圖,視野全方位覆蓋車身周圍。除全景環(huán)視應(yīng)用外, 底盤透視影像系統(tǒng)也作為差異化方案提出,以實現(xiàn)更高安全系數(shù)的自動泊車。

技術(shù)參數(shù):

· 分辨率:最高可達3MP像素水平,一般以2MP像素或者1MP像素等水平;

· 高動態(tài)范圍HDR:一般需要達到120dB水平;

· 具備LED燈閃爍抑制功能;

· 具備片上自帶ISP合成處理,輸出YUV數(shù)據(jù)格式;

· 具備ISO 26262功能安全等;

· 具備出色的夜視暗光效果;

(3)后視影像類應(yīng)用CIS

后視影像類應(yīng)用CIS主要安裝于后尾箱,可通過顯示倒車影像以輔助泊車。后視倒車影像類應(yīng)用與環(huán)視類似,通常由1個高動態(tài)范圍、較高分辨率CIS組成,通過CIS負責(zé)采集對應(yīng)圖像信息,并傳輸投射到汽車主機中控上進行顯示。

技術(shù)參數(shù):

· 分辨率:最高可達2MP像素水平,一般以1MP像素或者VGA像素等水平;

· 高動態(tài)范圍HDR:一般需要達到120dB水平;

· 具備片上自帶ISP合成處理,輸出YUV數(shù)據(jù)格式;

· 具備出色的夜視暗光效果;

(4)側(cè)視感知類應(yīng)用CIS

側(cè)視感知類應(yīng)用CIS主要安裝于后視鏡下方,用于盲點監(jiān)測,又被稱為并線輔助系統(tǒng),主要功能用于掃除后視鏡盲區(qū),通過探測車輛兩側(cè)的后視鏡盲區(qū)中的超車車輛,當(dāng)在盲區(qū)內(nèi)出現(xiàn)有其他車輛時,盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)就會通過聲音、燈光等強提醒的方式給駕駛員進行提醒,有效保障車輛在變道或轉(zhuǎn)彎過程中的安全,避免剮蹭事故的發(fā)生。安裝數(shù)量一般為2個。

技術(shù)參數(shù):

· 分辨率:最高可達3MP像素水平,一般為2MP等水平;

· 高動態(tài)范圍HDR:一般需要達到120dB水平;

· 具備LED燈閃爍抑制功能;

· 具備ISO 26262功能安全;

· 具備出色的夜視暗光效果;

(5)流媒體后視鏡/電子后視鏡類應(yīng)用CIS

流媒體后視鏡應(yīng)用類CIS主要通過左右兩側(cè)以及車尾安裝的CIS把汽車相關(guān)影像投射到車內(nèi)后視鏡顯示屏上,以數(shù)字格式播放以區(qū)別于普通光學(xué)后視鏡,可將畫面無損、無延時的傳輸?shù)胶笠曠R顯示屏上,邊錄邊播,實現(xiàn)強光抑制、弱光補償、雨霧穿透、超廣視野、有效消除視野盲區(qū)等功能。

針對電子后視鏡類應(yīng)用,通過車載CIS以及其他相關(guān)屏顯器件組合取代傳統(tǒng)的艙外光學(xué)外后視鏡,可獲得更多影像,甚至針對某一區(qū)域進行重點觀察,保證車輛行駛和其他道路參與者的安全,并且受天氣以及周圍環(huán)境影響相對較小。

技術(shù)參數(shù):

· 分辨率:最高可達3MP像素水平,一般為2MP等水平;

· 高動態(tài)范圍HDR:一般需要達到120dB水平;

· 具備LED燈閃爍抑制功能;

· 具備ISO 26262功能安全;

· 具備出色的夜視暗光效果;

(6)行車記錄儀類應(yīng)用CIS

行車記錄儀類CIS主要安裝在前擋風(fēng)玻璃上,實現(xiàn)對車輛行駛速度、時間、周圍行車情況等信息進行采集并傳輸、后端自動記錄于存儲設(shè)備等功能,對記錄資料進行分析能夠確認司機的行駛狀態(tài),有助于事故防范等安全管理。目前行車記錄儀應(yīng)用的方案往往與流媒體后視鏡或者前視一體機進行集成,方案形式較多。且行車記錄儀在車載后裝市場也有不俗的應(yīng)用規(guī)模。

技術(shù)參數(shù):

· 分辨率:一般以1MP像素水平為主;

· 高動態(tài)范圍HDR:一般需要達到120dB水平;

· 具備片上自帶ISP合成處理,輸出YUV數(shù)據(jù)格式;

· 具備出色的夜視暗光效果;

2. 艙內(nèi)用圖像傳感器芯片

(1)駕駛員狀態(tài)監(jiān)控類應(yīng)用CIS

駕駛員狀態(tài)監(jiān)控類應(yīng)用CIS大多數(shù)安裝于車內(nèi)后視鏡、駕駛員正上方頂棚或A柱上,或者隱藏安裝在方向盤、儀表盤之間,以監(jiān)測司機狀態(tài),實現(xiàn)疲勞提醒等功能。安裝數(shù)量一般為1個。隨著“兩客一?!钡日叩耐苿樱{駛員狀態(tài)監(jiān)控逐漸成為商用車標配,同時也在乘用車中滲透。

技術(shù)參數(shù):

· 分辨率:一般以1MP像素水平為主,最高可到2MP像素水平;

· 具備全局快門Global Shutter形式;

· 具備較高的動態(tài)范圍;

· 具備ISO 26262功能安全;

· 具備出色的夜視暗光效果;

(2)乘員監(jiān)控系統(tǒng)類應(yīng)用CIS

乘員監(jiān)控系統(tǒng)是駕駛員狀態(tài)監(jiān)控類應(yīng)用功能向汽車整體內(nèi)部空間擴展的衍生應(yīng)用。安裝數(shù)量一般為1個,實現(xiàn)對副駕、后排乘員、遺留物的檢測,包安全帶檢測、乘客姿勢檢測、乘客數(shù)量檢測,尤其是車主下車后遺留物、兒童的檢測及提醒,在人身安全、財產(chǎn)安全方面發(fā)揮作用。

技術(shù)參數(shù):

· 分辨率:一般以1MP像素水平為主,最高可到5MP像素水平;

· 光學(xué)透鏡具備RGBIR形式;

· 具備較高的動態(tài)范圍;

· 具備出色的夜視暗光效果;

3. 國產(chǎn)圖像傳感器芯片發(fā)展情況

傳感類芯片目前總體處于國際大廠主導(dǎo)階段,***有巨大空間。其中圖像傳感芯片是車載攝像頭中價值最高環(huán)節(jié),技術(shù)壁壘較高,目前基本由安森美、豪威科技、索尼三家占據(jù)主要市場,國內(nèi)進口替代處于起步階段。

國產(chǎn)圖像傳感器情況

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