图像传感器平台:驱动汽车安全功能全面升级的核心要素

每天懂一传感器 20251028

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​在汽车行业向智能化与自动化迈进的征程中,安全始终是毋庸置疑的核心要素。先进驾驶辅助系统(ADAS)的广泛应用,正深刻变革着人们的驾驶体验,显著提升道路交通安全水平。而在 ADAS 的诸多关键技术中,图像传感器作为核心感知部件,宛如车辆敏锐的 “眼睛”,其性能优劣直接左右着汽车安全特性的实现与发展进程。

图像传感器平台:驱动汽车安全功能全面升级的核心要素

当前,随着公众对出行安全的关注日益增强,高级驾驶辅助系统(ADAS)的应用范围正在迅速扩大。从最初的倒车雷达,到如今涵盖自动紧急制动、自适应巡航控制等高度智能化的功能,ADAS 正在多维度地提升行车安全性。在诸多 ADAS 技术中,基于摄像头的系统已成为不可或缺的部分,其中图像传感器作为其核心组件,发挥着至关重要的作用。

在典型应用中,后视摄像头为驾驶员提供了车后环境的直观视图,有助于减少倒车事故的发生。而360度环视系统则通过在车辆四周布置多个摄像头,构建出完整的周边视觉,提升了低速驾驶时的操控便利性与安全性。前视摄像头则不仅用于实时显示前方路况,还能为自动紧急制动和自适应巡航控制等功能提供精准的感知数据,使车辆在复杂交通环境中更快速、更准确地做出判断。

针对不同车载摄像头的使用场景,图像传感器的性能指标也存在显著差异。例如,后视摄像头更注重图像的清晰度与可读性,以帮助驾驶员快速掌握车后状况。而前视摄像头则要求更高的图像质量,能够支持计算机视觉算法对行人、车辆及其他障碍物的识别,为高级驾驶辅助功能提供可靠的数据基础。特别是在分辨率方面,计算机视觉系统对最小像素数有着严格要求,以确保物体识别的准确性。例如在高速公路上,为及早发现远处的交通标志和车辆,前视摄像头必须配备高分辨率图像传感器,以提供足够细节,满足ADAS系统对环境信息的及时响应需求。

为应对汽车安全应用对图像传感器多样化且高标准的需求,众多厂商正不断加大研发投入,推出更先进的图像传感器平台。安森美推出的 Hayabusa™ 汽车图像传感器平台便是其中的典型代表。该平台采用了创新的 Super-Exposure 像素技术,成功解决了汽车成像中的两大技术难题——高动态范围成像与 LED 闪烁抑制。凭借背照式 3.0 微米像素结构,该传感器能够存储超过 100,000 个电荷电子,较传统 CMOS 传感器提升了五倍以上的电荷容量,从而实现超过 120 dB 的高动态范围成像能力。这一性能使得图像在强光或暗光条件下都能保持清晰,有效避免过曝或欠曝,为 ADAS 系统提供稳定、可靠的视觉输入。

Hayabusa™ 平台同时具备 LED 闪烁抑制功能,通过优化超级曝光时间,可完整捕捉脉冲型 LED 光源的周期变化,并结合片上算法与短曝光机制,显著减少因灯光闪烁带来的图像干扰,从而降低 ADAS 系统误判的可能性,提升整体感知可靠性。

豪威集团的 OX08D10 图像传感器同样在汽车视觉领域表现出色。作为首款采用 2.1 微米 TheiaCel 技术的图像传感器,OX08D10 引入了横向溢出积分电容器(LOFIC)与 DCG HDR 技术,有效抑制了不同光照条件下的 LED 闪烁干扰,提升了交通标志与信号灯的识别精度。该传感器能够在 200 米距离内实现高质量的 HDR 成像,平衡了图像信噪比与动态范围,为远距离车外摄像头提供了更广阔、更清晰的视觉覆盖,助力驾驶者和自动驾驶系统提前识别潜在风险。

思特威推出的 SC360AT 3MP 高性能图像传感器,基于 CarSens®-XR Gen 2 技术打造,采用 Stacked BSI + Rolling Shutter 结构,并集成 SuperPixGain HDR™ 2.0、LFS 等创新技术。该传感器在高感度、140dB 高动态范围、低噪声、低功耗等关键性能方面表现突出,同时支持 LED 闪烁抑制功能。在隧道出入口等强光与暗部交替的复杂照明环境下,SC360AT 可有效控制过曝与细节丢失问题,保障车载摄像头输出高质量图像,满足侧视、后视与环视等多种 ADAS 应用需求。同时,该传感器通过 ISO 26262 ASIL-B 功能安全和 ISO 21434 网络安全标准认证,为汽车智能化和网联化发展提供了坚实的安全基础。

这些先进的图像传感器平台不仅在技术层面表现出色,也为企业带来了显著的工程便利性。其良好的可扩展性覆盖了从低分辨率到高分辨率的多种产品选择,使汽车制造商能够根据车型定位和 ADAS 功能需求灵活配置图像传感器。通过复用工程资源和图像训练数据集,企业可显著降低开发成本与周期。例如,高端车型可配备高性能高分辨率传感器以支持更高级别的自动驾驶功能,而中低端车型则可选用性价比更高的低像素产品,以满足基础辅助驾驶需求。这种模块化设计策略使汽车制造商能够在多种平台快速部署 ADAS 功能,推动安全技术的普及与升级。

随着图像传感器平台在成像质量、光照适应性及系统可靠性等方面的不断突破,它们正在全面加速汽车安全功能的部署进程。从优化图像处理能力、克服复杂光线与 LED 闪烁问题,到为企业提供灵活、经济的解决方案,图像传感器平台已成为推动 ADAS 持续演进的重要引擎。未来,随着技术的进一步成熟与应用的不断拓展,图像传感器将在汽车安全领域扮演更加关键的角色,为自动驾驶技术的普及与发展注入新的动力。

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