【導讀】隨著汽車中的高性能 CMOS 成像、激ji光guang雷lei達da等deng智zhi能neng感gan知zhi配pei置zhi的de增zeng加jia，汽qi車che自zi動dong駕jia駛shi水shui平ping在zai不bu斷duan提ti高gao，同tong時shi減jian少shao交jiao通tong事shi故gu傷shang亡wang
，提ti高gao道dao路lu安an全quan性xing。領ling先xian於yu智zhi能neng電dian源yuan和he智zhi能neng感gan知zhi技ji術shu的de安an森sen美mei(onsemi)提供全係列智能感知方案
，包括圖像傳感器、超聲波、激光雷達及傳感器融合

，其圖像傳感器在先進輔助駕駛係統(ADAS)及自動駕駛領域擁有超過80% 的市場份額，並具備高分辨率
、高動態範圍(HDR)、LED抗閃爍(LFM)、安全可靠等優勢，加持全麵的產品組合，包括電源管理、照明方案、電機驅動器、係統設計專知、參考設計
、強大而靈活的開發套件、經驗豐富的應用支援、符合 ISO-26262/ASIL 標準的關鍵器件以及廣泛的合作夥伴生態係統，支持安全地ADAS及L2+級自動駕駛，每小時可有望挽救9條生命，每年累計可有望挽救81,000條生命。

隨著汽車中的高性能 CMOS 成像、激ji光guang雷lei達da等deng智zhi能neng感gan知zhi配pei置zhi的de增zeng加jia
，汽qi車che自zi動dong駕jia駛shi水shui平ping在zai不bu斷duan提ti高gao
，同tong時shi減jian少shao交jiao通tong事shi故gu傷shang亡wang，提ti高gao道dao路lu安an全quan性xing。領ling先xian於yu智zhi能neng電dian源yuan和he智zhi能neng感gan知zhi技ji術shu的de安an森sen美mei(onsemi)提供全係列智能感知方案
，包括圖像傳感器、超聲波、激光雷達及傳感器融合
，其圖像傳感器在先進輔助駕駛係統(ADAS)及自動駕駛領域擁有超過80% 的市場份額，並具備高分辨率
、高動態範圍(HDR)
、LED抗閃爍(LFM)、安全可靠等優勢，加持全麵的產品組合
，包括電源管理、照明方案、電機驅動器、係統設計專知、參考設計、強大而靈活的開發套件、經驗豐富的應用支援
、符合 ISO-26262/ASIL 標準的關鍵器件以及廣泛的合作夥伴生態係統，支持安全地ADAS及L2+級自動駕駛
，每小時可有望挽救9條生命，每年累計可有望挽救81,000條生命。

可擴展的圖像傳感器平台：減少開發時間
，降低設計風險
，且滿足不斷發展的汽車安全要求

安森美這可擴展的圖像傳感器係列包含從130萬像素到830萬像素的多款產品，具有卓越的微光性能和>140 dB的高動態範圍

，Clarity+實現感知+視覺的融合，且都符合AEC-Q100車規和ISO26262 ASIL-C，采用通用架構
，使汽車OEM充分利用現有器件的軟件和算法，實現高效開發。其中
，4.2 um的AR0138是高性價比的720P ADAS攝像頭的理想選擇
，超低照
，符合歐洲新車評估計劃(Euro NCAP)；4.2 um的AR0220比AR0138的分辨率稍高； AR0820分辨率最高達830萬像素
，適用於夜間前視ADAS和更高級別的自動駕駛。

AR0820高分辨率DR-Pix

高(gao)分(fen)辨(bian)率(lv)對(dui)自(zi)動(dong)駕(jia)駛(shi)很(hen)重(zhong)要(yao)。因(yin)為(wei)更(geng)高(gao)的(de)分(fen)辨(bian)率(lv)支(zhi)持(chi)係(xi)統(tong)檢(jian)測(ce)和(he)識(shi)別(bie)更(geng)小(xiao)的(de)物(wu)體(ti)。這(zhe)可(ke)在(zai)更(geng)遠(yuan)的(de)距(ju)離(li)檢(jian)測(ce)到(dao)物(wu)體(ti)和(he)其(qi)他(ta)危(wei)險(xian)，提(ti)醒(xing)駕(jia)駛(shi)員(yuan)並(bing)更(geng)快(kuai)地(di)采(cai)取(qu)行(xing)動(dong)


，從(cong)而(er)提(ti)高(gao)駕(jia)駛(shi)安(an)全(quan)。這(zhe)是(shi)由(you)自(zi)動(dong)駕(jia)駛(shi)汽(qi)車(che)需(xu)要(yao)看(kan)得(de)更(geng)遠(yuan)
，並(bing)有(you)能(neng)力(li)檢(jian)測(ce)各(ge)種(zhong)大(da)小(xiao)形(xing)狀(zhuang)的(de)物(wu)體(ti)所(suo)帶(dai)動(dong)的(de)。AR0820是830萬像素
、2.1 um DR-Pix晶圓堆疊式汽車傳感器

，在所有條件下的感知能力是人眼視覺的100倍，晶圓堆疊技術實現緊湊的相機設計。

高動態範圍(HDR)shishexiangtouchuanganqideyigeguanjianhezhongyaocanshu，shichuanganqizaitongyizhenzhongkandaochangjingzuiandebufenhezuiliangdebufenzhijiandenengli，buhuichuxianguodubaohehuobaohebuzu。huanjuhuashuo，chuanganqixuyaobushouhuanjingguangtiaojianbianhuadeyingxiang，biruturanbaoluzaimingliangdeyangguangxiahuofanshexia，huozhezaibaitianshiru/駛出隧道。AR0820提供>140 dB的高動態範圍，最長可達185米
，適用於最嚴苛的照明條件，可在自動駕駛應用中安全可靠地使用。NIR+技術實現增強的近紅外成像，從而提供同類最佳的微光性能，在夜間表現極佳。

隨著車聯網的發展，在傳感器層麵上增加網絡安全也很重要。AR0820集成硬件安全模塊、安全啟動視頻認證和控製加密，確保可靠和安全的運行。

值得一提的是
，中國L4級無人駕駛出租車(RoboTaxi)的領跑者AutoX已在其第5代RoboTaxi 中采用了28顆AR0820，以與其他傳感器融合實現高分辨率攝像頭。

Hayabusa係列：超級曝光技術解決汽車圖像世界的挑戰

汽車圖像世界通常麵臨以下挑戰：真實世界的場景通常達到120-140 dB
，溫度範圍低於-40C至+ 105C的極端條件，要能在夜間街道上檢測到行人或騎自行車的人以符合歐洲新車評估計劃 (NCAP)，以及交通信號燈/ LED路牌閃爍。

Hayabusa解決上述極端溫度條件
、高動態範圍
、LED抗閃爍、功能安全和NCAP評估標準等挑戰，是汽車圖像感知係統的一大突破技術，該係列具有通用架構和像素，提供>140 dB超高動態範圍(HDR)同時抑製LED閃爍，采用背照式(BSI)技術
，且符合AEC-Q100 Grade 2和ISO26262 ASIL-B
，適用於ADAS
、全景環視(SVS)、倒車(RVC)
、車鏡、自動駕駛等多個細分市場。

其中
，AR0233AT是260萬像素1/2.5英寸 BSI HDR 汽車傳感器
，采用超級曝光3.0 um BSI像素 (此前用於高端電影工業的HDR像素技術)，具備出色的微光性能，曝光控製的可編程靈活性，單次曝光的動態範圍>95 dB，多重曝光可使動態範圍>140 dB，在120 HDR+LFM模式下提供60 fps的1080p圖像
，片上HDR降低係統成本
，此外

，具備低噪聲、低功耗架構係統，功能安全處於領先地位，輸出接口達24位 RAW。

Hayabusa超級曝光像素概念

在汽車前燈、尾燈
、交通標誌中通常采用更省電的脈衝式LED照明，明亮的場景下傳感器短時曝光會導致光脈衝丟失
，圖像閃爍。安森美開發並擁有超級曝光像素和大小像素架構的知識產權(IP)
，公司認為超級曝光像素是用於視覺和ADAS功能的最佳選擇

，通過在汽車應用環境和曝光時間範圍內測試實際產品來確定合適的平衡點
，以保證卓越的超級曝光像素圖像/視頻質量（噪聲、顏色、清晰度和細節）
，兼具符合要求的抑製LED閃(shan)爍(shuo)的(de)能(neng)力(li)。超(chao)級(ji)曝(pu)光(guang)像(xiang)素(su)更(geng)易(yi)於(yu)擴(kuo)展(zhan)到(dao)更(geng)小(xiao)的(de)尺(chi)寸(cun)
，並(bing)且(qie)沒(mei)有(you)大(da)小(xiao)像(xiang)素(su)結(jie)構(gou)的(de)嚴(yan)重(zhong)像(xiang)素(su)串(chuan)擾(rao)缺(que)點(dian)，為(wei)攝(she)像(xiang)機(ji)設(she)計(ji)提(ti)供(gong)更(geng)有(you)優(you)勢(shi)的(de)製(zhi)造(zao)成(cheng)本(ben)
，降(jiang)低(di)鏡(jing)頭(tou)成(cheng)本(ben)和(he)生(sheng)產(chan)精(jing)度(du)要(yao)求(qiu)。

Hayabusa超級曝光像素超普通像素電子容量的5倍，長時間曝光以捕獲脈衝光而不會過飽和，並針對人眼視覺+機器視覺做了優化，支持>95 dB 動態範圍同時避免閃爍或運動假影(>100ke- 全阱容量)，最快可達60 fps和通過添加非常短的T2 (~1/64 –~1/256 比率)實現超過120 dB動態範圍並最小化HDR+LFM 運動偽影。

性能評估：AR0233 VS 競爭器件

多幀合並過渡區域的SNR：圖像融合過渡區的噪聲，即信噪比跌落的V字極小值，是評估HDR性能時很重要的因素。這個信噪比極小值對溫度敏感，隨溫度上升會進一步下降。競品在微光下有更高的噪聲。AR0233 顯示更高的動態範圍； 競品受到固定光學PD比率的限製。由於靈敏度更高，AR0233在微光下具有更高的SNR
，在明亮的HDR場景中可以保持SNR> 30dB；競品受限於小像素噪聲，已經降到了20 dB，溫度越高，SNR下降越多，動態範圍減小，導致性能惡化。

HDR+LFM：動態範圍，是從微光下的低噪（SNR = 1）到HDR幀的信號飽和點之間的範圍
，以分貝表示。閃爍定義為脈衝光源的開與關; 限製最小曝光時間大於最小脈衝周期，就可以抑製閃爍。衡量對LED閃爍的抑製能力，可以測量輸入不同頻率LED脈衝時，圖像傳感器輸出的調製結果。測試中，競品動態範圍較小（交通信號燈和前燈飽和），兩個傳感器圖像均無開/關閃爍（限速標誌和尾燈）。

運動偽影：移動場景中物體拖尾和HDR多幀捕獲時間上的差異，最終導致圖像中運動“重影”的程度。與上一代3重曝光HDR不同
，超級曝光+T2提供最小的運動偽影和自然模糊，曝光時間僅很短的1微秒。基於大小像素的方案不會表現出這微小的重影，但會產生如前所述的偽影。

注重實時功能安全

圖tu像xiang傳chuan感gan器qi是shi車che輛liang的de眼yan睛jing，功gong能neng安an全quan檢jian測ce對dui係xi統tong評ping估gu和he反fan應ying至zhi關guan重zhong要yao
，實shi時shi安an全quan機ji製zhi使shi係xi統tong能neng評ping估gu每mei幀zhen的de響xiang應ying，實shi現xian更geng安an全quan的de設she計ji。安an森sen美mei的de汽qi車che圖tu像xiang傳chuan感gan器qi將jiang實shi時shi功gong能neng安an全quan放fang在zai首shou位wei，在zai十shi多duo年nian的de積ji累lei中zhong，安an森sen美mei收shou集ji了le8000多種失效圖像並打造了故障圖像庫。算法平台可基於該數據庫進行故障建模
、仿真賦能算法驗證和係統行為分析。

總結

智zhi能neng感gan知zhi方fang案an是shi先xian進jin安an全quan和he自zi主zhu功gong能neng的de核he心xin，隨sui著zhe車che輛liang向xiang更geng先xian進jin的de安an全quan性xing和he自zi主zhu性xing的de演yan變bian，感gan知zhi方fang案an的de改gai進jin性xing能neng正zheng在zai為wei更geng高gao水shui平ping的de安an全quan和he自zi動dong駕jia駛shi功gong能neng開kai辟pi道dao路lu。作zuo為wei第di一yi大da汽qi車che圖tu像xiang傳chuan感gan器qi供gong應ying商shang，安an森sen美mei提ti供gong的de傳chuan感gan器qi具ju備bei領ling先xian業ye界jie的de高gao動dong態tai範fan圍wei
、LED抗閃爍(LFM)和微光靈敏度，符合車規
，注重功能安全

，如最新的AR0820和AR0233，解決汽車成像挑戰，配以超聲波
、激光雷達及傳感器融合等感知方案，使道路更安全，且可擴展性高的成像平台
，加上電源管理、照明方案
、電機驅動器、參考設計和開發套件等，使開發新產品更靈活高效。

免責聲明：本文為轉載文章，轉載此文目的在於傳遞更多信息，版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問題，請電話或者郵箱聯係小編進行侵刪。

推薦閱讀：

如何快速開發醫療級生命體征監測的可穿戴設備

如何消除VCR電阻電壓係數影響？

如何利用串行器/解串器應對高清視頻數據傳輸挑戰

電容二極管升壓電路分析

別被低頻噪聲嚇到，使用 4200A-SCS 參數分析儀測量1/f 電流噪聲