利用自有3D芯片先进制造技术，ST二代车规全局快门图像传感器简化驾驶员监控系统 (DMS) 设计
2022年5月16日，中国 – 服务多重电子应用领域、全球排名前列的半导体公司意法半导体发布了新一代驾驶员监控系统(DMS)全局快门图像传感器，助力车企提高汽车安全性。
驾驶员监控系统DMS持续监测驾驶员的头部运动，识别困倦和分心迹象，使汽车系统能够生成警告提示，保护乘员的安全。据交通管理局估计，大约 95% 的道路交通事故是人为错误造成的，其中许多可以使用DMS 等系统避免。2020 年欧洲交通事故死亡人数接近19,000 人，最近颁布的法规要求欧洲所有新车平台和现有车型平台分别在 2024 年和 2026 年安装驾驶员监控系统DMS。美国交通死亡人数是欧洲的两倍，美国国家运输安全委员会 (NTSB) 建议所有的半自动驾驶车辆安装DMS系统。
意法半导体执行副总裁、影像子产品部总经理 Eric Aussedat 表示：”司机可能没有意识到疲劳或分心驾驶是不安全的，DMS自动检测驾驶行为，可消除安全不确定因素，保护所有乘员以及其他道路行人的安全。我们全新的全局快门传感器拥有很好的灵敏度且体积小巧，简化了 DMS系统硬件设计，降低了系统总体成本，让客户和合作伙伴能够提供高性能、可靠的符合法规的DMS系统。”
新全局快门传感器VB56G4A充分利用意法半导体自有的背照式3D堆叠(BSI-3D) 图像传感器先进制造技术。与第一代 DMS 常用的传统前照式(FSI)传感器相比，背照式解决方案的感光更灵敏，尺寸更小，可靠性更高。
意法半导体目前正在向主要客户提供新款传感器的样片，计划于2023年初投入量产，并部署在2024年的车型上。
技术详情
与卷帘快门图像传感器相比，全局快门传感器具有很大优势。通过将所有像素同时曝光成像，全局快门传感器可以与 NIR红外光源同步操作，从而改善光源子系统的功耗预算。此外，新款传感器的量子效率(QE)很高，在940nm近红外波长达到24%，线性动态范围高达60dB，因此可以用一个简单的低功率的不可见光 LED发射管为传感器提供充足的光源。在白天或夜间驾驶以及在明亮或阴暗条件下，可见光谱之外成像还可以确保图像传感器的光谱响应一致性。
该传感器的高量子效率结合仅2.6µm 的像素尺寸，有助于降低总功耗和摄像头尺寸。 此外，集成的自动曝光控制功能可以更大限度地减少系统与传感器的交互，降低传感器的使用难度，简化应用软件设计。
新传感器还具有灵活的工作模式，有助于优化系统功能和性能，其中包括可编程 4 帧上下文序列、与传感器积分时间同步的照明控制输出、外部帧开始信号输入、暗度自动校准、缺陷像素动态修正、图像裁剪和镜像/翻转图像读出。
外部连接包括八个可编程通用输入输出(GPIO) 引脚和一个双通道 MIPI CSI-2 发射器接口，每通道运行速度高达 1.5 Gbps。新款传感器全分辨率最高传输速率是每秒 88 帧(fps)，并且在 60 fps 时的典型功耗为 145mW。
