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为什么上亿像素的时代,为什么汽车顶配才800万?
(2024年12月21日更新)

豪威汽车CIS系列专题ADAS(二)高分辨趋势下的图像传感技术

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引言:

不断推动消费者、政策/法规和市场ADAS渗透性增加。2022年3月国内新车L二级配套数量接近41.6万,渗透率接近30%。ADAS成标配,CIS如何升级?

豪威集团汽车CIS系列专题ADAS文章将分为五个阶段,每个阶段知识点,帮助您详细了解ADAS领域应用、技术趋势和车辆规范产品。

上一期科普了图像传感器芯片上车难的原因,以及豪威在可靠性和功能安全方面的全方位保障。本期将重点关注ADAS图像传感技术在高分辨趋势下。

汽车图像传感器的初始分辨率VGA产品主要是200万像素。英国市场研究公司Smithers Apex 2018年发布的《到2023年》ADAS图像传感器与自动驾驶的技术需求分析报告指出,图像传感器需要达到800万像素单目分辨率。

VGA-200万像素阶段

自1991年首款搭载车载摄像头的商用车诞生以来,早期汽车CIS以VGA产品主要用于后视,辅助驾驶员倒车。后视摄像头不重分辨率,重低光性能和紧凑尺寸,因此该领域的图像传感器一直是VGA至1M产品为主。

2006年,360度全景观进入人们的视野,开始进入快速发展和初步应用阶段。这个阶段CIS需要达到1M适应广角镜头,减少变形。

在VGA-2M在产品方面,豪威进入较早,产品齐全,方案已经被客户验证了很长一段时间。自2005年豪威进入汽车市场以来,它一直跟上市场需求,与欧洲和美国的旧豪华车品牌,Tier-1 一级材料供应商共同定义开发车载CIS,同时,严格控制供应链,坚持选择具有汽车产品生产优势的顶级供应链合作伙伴生产所有汽车规则产品,确保先进可靠的生产工艺和技术。

2005年,市场上的车载摄影Apex代理像头以CCD为主,CMOS比例相对较小。响应客户更小,性价比更高。CMOS豪威发布了第一款车用图像传感器的需求VGA CMOS图像传感器。2008年,在360度环视需求开始时,豪威发布了业内首款100万像素车CISOV9710。

在接下来的十年里,豪威根据客户需求不断优化迭代VGA-2M图像传感器,产品质量高,可靠性高,市场验证时间长。2012年发布的VGA产品OV十年后,7955仍被市场认可,出货量大。2016年发布的OV1065X与OV1064X提供不同的系列color fitter (RCCC/RCCBRGGB)方案是行业主流的1.3M与1.7M ADAS方案。豪威图像传感器类产品相比,豪威图像传感器在市场验证和供应链方面具有突出的优势。

高分辨率阶段

ADAS前视镜摄像头需要对车辆和行人进行更远的检测,并对算法平台进行识别和处理。200万像素及以下产品的最远检测距离为120m,在高速行驶时准确识别远处物体远远不够。因此,整个行业正在积极开发和部署800万像素车载摄像头,最远探测距离高达2500m。

豪威集团基于成熟的汽车规则产品设计和上车经验,依托手机、安全等高分辨率市场的领先技术,于2019年率先推出全球首款LFM高端800万像素产品OX08B40.帮助车辆快速准确地识别路标和交通信号,填补国内800万像素车CIS产品空白。

/小知识/

汽车规则产品的开发周期很长,通常至少需要2-3年。相比消费端CIS,车规产品对质量和可靠性要求更严格,搭载功能更多。豪威高分辨率产品由具有先进工艺和工艺的顶级供应链合作伙伴生产,以确保可靠性。OX08B40是中国唯一的一条ASIL-C功能安全和AEC-Q100 2级认证的8MP CIS该产品也是世界上最主流的汽车制造商ADAS 8MP CIS产品。据悉,国内朋友尚未实现同类产品的量产。

为什么行业内800万车载产品很少?首先,近年来市场需求才出现。其次,高分辨率意味着更多的像素。硬币的另一面是智能时代的产品越来越小。如何在增加像素的同时实现更小的尺寸,以确保成像效果,并携带更多的功能是一个难题

为了解决这一痛点,豪威不断创新车载图像传感器技术OmniPixel3-HS、OmniBSI、OmniBSI-2、PureCelPlus四代工艺,像素来自原来的4.2um发展到了2.1um与此同时,大幅提升Pixel性能增加了更多的功能。

OX08B40系列是豪威集团最新的PureCelPlus-S像素结构。该技术采用堆叠架构,并引入埋藏式彩色滤光片阵列(BCFA)、深槽隔离(DTI)增强传感器技术的功能。

1)堆叠架构:该技术将成像阵列和处理功能分为两层,以实现较小的晶片尺寸和附加功能。

2)BCFA:BCFA在使设计更加紧凑的同时,显著提高了不同入射角度光的收集宽容。

3)DTI:通过在硅片中的像素之间设置隔离片中的像素之间设置隔离来减少串扰(CRA)的容忍度。

采用上述创新结构,可以实现更小的晶片尺寸和更低的功耗,但性能不会降低——获得更好的弱光性能、成像质量和动态范围,并配备更多的功能和算法,如HALE(HDR和LFM组合算法)和网络安全功能。

点击视频直观理解PureCelPlus-S技术

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除向高分辨率演进外,ADAS如何在技术上升级图像传感器?请关注下一篇文章豪威汽车CIS系列专题ADAS(三)。

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