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汽车传感器对自动驾驶不可或缺,索尼谈汽车图像传感器的挑战


  来源: 半导体行业观察 时间:2021-08-27 编辑:清风
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汽车应用的图像传感器是汽车安全和未来不可或缺的功能。索尼半导体解决方案集团(“集团”)在图像传感器领域拥有全球第一的市场份额,但在汽车应用领域,索尼却相对落后。为了在该领域获得竞争力,索尼开发了一种用于汽车摄像头的图像传感器,可提供高水平的高动态范围 (HDR) 和 LED 闪烁抑制 (LFM)。


在索尼看来,开发具有不熟悉的技术特性的图像传感器的任务意味着进入新业务领域时常见的各种困难。汽车给开发者提出了难以克服的严酷条件,例如高温、潮湿和振动,同时必须确保高质量。这意味着设计、制造、和质量保证部门都有自己独特的挑战需要解决和克服。


在这次采访中,索尼展现了SafetyCocoon 概念和有关开发汽车图像传感器的幕后故事,这是自动驾驶汽车技术的一个关键要素。



汽车图像传感器始于安防,但客户的要求空前严格


问:公司决定进入汽车图像传感器业务背后的故事是什么?


Azami:我最初是安全和工业应用图像传感器的设计项目负责人(D-PL)。2012 年左右,集团开始研究汽车业务,我被任命为该项目的第一个产品 IMX224 的 D-PL。我认为这是一个很好的机会,因为我当时对与外国公司合作很感兴趣。


一开始,该项目开始开发以安全图像传感器为模型的汽车图像传感器。其基本思想是安全传感器具有对汽车传感器有用的属性,例如广泛的耐用性和在暗处捕获图像的能力。然而,一旦业务成立,我们发现汽车图像传感器有一系列不同的要求。那些日子里,我会拜访海外客户,然后一次又一次地对他们的反馈感到沮丧。


问:汽车图像传感器面临哪些特殊挑战?


Azami:与安全或工业图像传感器不同,汽车图像传感器有专门为汽车应用制定的标准,例如我们已经知道的IATF16949 *1和AEC-Q100, *2。我们非常努力地使我们的设计符合这些标准,但我们的提案被一位客户难道了。


问题是高动态范围 (HDR)。HDR 允许在从暗到亮的广泛亮度范围内捕获图像,这必须是传感器内的完整系统。对于安防图像传感器,有一种叫做DOL(数字重叠)的方法可以实现HDR,但是这种方法是在传感器外合成不同曝光下的图像。因为索尼不具备在传感器内完成图像合成的专业知识,所以必须从头开始开发。


另一个挑战是 LED 闪烁,*3当今社会无处不在的现象。客户要求必须在每一帧中捕捉 LED 灯,例如刹车灯和交通灯。这被证明是一个艰难的挑战,因为 LED 光频率没有既定的工业标准,这给确保覆盖所有 LED 带来了困难。我需要帮助,所以我请设计部门的Sakano-san加入我,我们一次又一次地进行头脑风暴。


*1:专为汽车行业设计的质量管理体系国际标准。

*2:AEC(汽车电子委员会)规定的汽车IC质量标准。

*3:拍摄 LED 指示灯、交通信号灯等时发生的 LED 闪烁。



Sakano:我一直对HDR很感兴趣,欢迎Azami-san的邀请。但有一个问题。汽车摄像头的图像传感器需要非常高的质量标准,初始缺陷率必须极低。通常,其他图像传感器通过重复生产周期的过程迭代改进。而汽车图像传感器必须采用成熟的工艺制造,这是不成文的规定。出于这个原因,我所在的负责工艺开发的研究部门有一个规定,即汽车应用的图像传感器超出了我的负责范围。因此,我参与该项目最初是非官方的,是自愿参与的。


Azami:除了设计,制造方面也有挑战。那时,我们没有汽车行业的信息网络、知识和专有技术。因此,即使学习IATF 16949和ISO 26262等该行业特有的标准也是一项艰巨的工作。*4我们一次又一次地与、Nishizuka-san和Shimozono-san举行了学习会。


*4:关于道路车辆电气/电子系统功能安全的国际标准。


Nishizuka:IATF 16949 和 ISO 26262 等标准本身已经很清楚了,但是我们的工作流程很难适应它们。探索和理解每个标准本身就很困难,但让我们的项目成员适应这种理解更具挑战性。有必要让每个成员都了解并执行我们不熟悉的做事方式。


关键词:索尼 图像传感器 汽车传感器    浏览量:5462

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