汽車應用中的CMOS圖像傳感器 - 汽車安全系統(tǒng)中的攝像頭技術

　　場景觀察

　　通常在視頻顯示器上輸出的場景觀察應用包括后視攝像頭、多攝像頭360度視野、輔助停車、替代后視鏡、夜視和后排乘客監(jiān)視。在這些應用中，關鍵的圖像傳感器要求包括出色的低光照性能、WDR和低功耗工作，同時滿足汽車質量標準要求，在大批量生產(chǎn)下具有低的單位成本。

　　Aptina imaging公司即是CMOS圖像傳感器供應商的典范，面向場景觀察應用提供全集成式成像解決方案。例如：專為汽車場景觀察系統(tǒng)而設計的VGA系統(tǒng)級芯片(MT9V128和MT9V129)，以及用于下一代視覺攝像頭的先進百萬像素(MT9M024)解決方案。

　　場景處理

　　在場景處理應用中，處理單元使用成像器的輸出來發(fā)送警報或做出有關車輛運行的決策，包括車道偏離警示、交通標志檢測、下雨檢測、前燈調暗和盲點檢測。

　　使用這些智能化安全系統(tǒng)，處理計算機接收來自傳感器的數(shù)據(jù)，做出決定，并向車輛子系統(tǒng)發(fā)送指令，以防止發(fā)生事故、減輕事故的嚴重程度或者保護車主。例如處理計算機可能使用來自圖像傳感器的數(shù)據(jù)，確定即將發(fā)生的碰撞，并向車輛子系統(tǒng)發(fā)出指令以采取剎車措施。

　　微處理器和圖像傳感器方面的技術進步使得智能化安全系統(tǒng)成為現(xiàn)實。隨著技術進步的速度加快，集成更多智能性的圖像傳感器將成為被動和主動型安全系統(tǒng)的組成部分。

?

　　圖2 多攝像頭360度/環(huán)繞視覺系統(tǒng)拓撲

　　汽車安全性的未來支持

　　新興的汽車攝像頭安全應用正在以驚人的速度增長，這些應用的配售率一直在上升。地區(qū)性標準、交通狀況以及駕駛者偏好決定了可用的功能。例如在美國銷售的汽車具有后視攝像頭、車道偏離警示和360度環(huán)繞視覺功能，而歐洲的駕駛者除了360度環(huán)繞視覺攝像頭外，還能夠享有后視攝像頭、車道偏離警示、自動遠光控制、夜視和交通標志識別功能，每輛車需要多達八個或者更多的攝像頭。

　　由于每輛車的功能和攝像頭數(shù)量都在增加，提供集成新功能和新接口的靈活性，對于圖像傳感器的制造商而言是十分重要的。無論是在攝像頭模塊內(nèi)采用協(xié)同芯片方式，或者在電子控制單元(ECU)內(nèi)，最好的辦法是使傳感器和圖像傳感器處理ISP功能分開。

　　圖像傳感器制造廠商正在努力提高分辨率，從VGA到百萬像素。更高的分辨率可以獲得更清晰的街角和邊緣。當然也要控制系統(tǒng)的功耗和成本，最大限度地降低攝像頭模塊的功耗，同時可以獲得最佳的圖像質量。一種降低成本的方法是使用可用于場景觀察和場景處理兩種應用的傳感器。這就要求根據(jù)系統(tǒng)結構、接口和應用狀況，在主要針對顯示的場景觀察和發(fā)生在ECU中的場景處理之間復用傳感器的輸出。Aptina imaging公司開發(fā)了解決這些難題的方法，通過提供能夠用于攝像頭模塊和ECU的百萬像素傳感器以及協(xié)同芯片的解決方案，同時實現(xiàn)了更低的功耗和出色的靈活性。

　　結論

　　汽車業(yè)在生產(chǎn)行駛更安全的車輛方面繼續(xù)承受越來越大的壓力。如今，攝像頭視覺系統(tǒng)已成為開發(fā)更先進安全系統(tǒng)的關鍵。在這些系統(tǒng)中，CMOS圖像傳感器不僅能夠滿足WDR和低光照性能要求，還可提供對于價格敏感的汽車市場至關重要的規(guī)模經(jīng)濟效益，有助于該領域實現(xiàn)顯著增長。