手機上億像素時(shí)代，汽車(chē)為什么頂配才800萬(wàn)？

摘要：豪威汽車(chē)CIS系列專(zhuān)題ADAS篇（二）高分辨趨勢下的圖像傳感技術(shù)

引言：

消費者、政策/法規、市場(chǎng)三合力，不斷推動(dòng)ADAS滲透率提升。2022年3月國內新車(chē)L2級配套量接近41.6萬(wàn)，滲透率近30%。ADAS成標配，CIS如何升級？

豪威集團汽車(chē)CIS系列專(zhuān)題ADAS篇將分5期，每期一個(gè)硬核知識點(diǎn)，助您詳盡了解ADAS領(lǐng)域應用、技術(shù)趨勢與車(chē)規產(chǎn)品。

上期科普了為什么圖像傳感器芯片上車(chē)難，以及豪威在可靠性和功能安全方面的全方位保障。本期將聚焦ADAS高分辨趨勢下的圖像傳感技術(shù)。

在分辨率上，初期汽車(chē)圖像傳感器以VGA產(chǎn)品至200萬(wàn)像素為主。而英國市場(chǎng)調研公司Smithers Apex 2018年發(fā)布的《至2023年ADAS與自動(dòng)駕駛對圖像傳感器的技術(shù)需求分析報告》指出圖像傳感器需達到800萬(wàn)像素單目分辨率。

VGA-200萬(wàn)像素階段

自1991年第一款搭載車(chē)載攝像頭的商用汽車(chē)誕生，早期汽車(chē)CIS以VGA產(chǎn)品為主，多用于后視，輔助駕駛員倒車(chē)。后視攝像頭不重分辨率，重低光性能和緊湊尺寸，因此該領(lǐng)域的圖像傳感器一直以VGA至1M產(chǎn)品為主。

2006年，360度全景環(huán)視進(jìn)入人們視野，開(kāi)始進(jìn)入快速發(fā)展和初步應用階段。這一階段CIS需要達到1M以上，以適配廣角鏡頭，減少形變。

在VGA-2M產(chǎn)品上，豪威入局早、產(chǎn)品齊全、方案久經(jīng)客戶(hù)驗證。自豪威2005年進(jìn)入車(chē)載市場(chǎng)起，便緊跟市場(chǎng)需求，與歐美老牌豪車(chē)品牌、Tier-1 一級材料供應商共同定義開(kāi)發(fā)車(chē)載CIS，同時(shí)嚴控供應鏈，堅持選擇具備車(chē)載產(chǎn)品生產(chǎn)優(yōu)勢的頂級供應鏈合作伙伴生產(chǎn)所有車(chē)規產(chǎn)品，確保生產(chǎn)制程、工藝先進(jìn)可靠。

2005年，市面上車(chē)載攝像頭以CCD為主，CMOS占比較小。響應客戶(hù)對更小、性?xún)r(jià)比更高CMOS類(lèi)圖像傳感器的需求，豪威發(fā)布了首顆車(chē)用VGA CMOS圖像傳感器。2008年，在360度環(huán)視需求出現伊始，豪威發(fā)布業(yè)內第一款100萬(wàn)像素車(chē)載CIS OV9710。

在此后的十多年，豪威不斷根據客戶(hù)需求，優(yōu)化迭代VGA-2M圖像傳感器，產(chǎn)品憑借高質(zhì)量、高可靠性，久經(jīng)市場(chǎng)驗證。2012年發(fā)布的VGA產(chǎn)品OV7955在十年后的今天仍被市場(chǎng)認可，擁有不少出貨量。2016年發(fā)布的OV1065X與OV1064X系列提供不同的color fitter (RCCC/RCCBRGGB)方案，是業(yè)界主流的1.3M與1.7M ADAS方案。相比競爭對手同類(lèi)產(chǎn)品，豪威圖像傳感器在市場(chǎng)驗證及供應鏈上凸顯優(yōu)勢。

高分辨率階段

ADAS前視攝像頭要求探測更遠的車(chē)、行人，同時(shí)感知內容更精細，以供算法平臺識別處理。200萬(wàn)像素及以下產(chǎn)品最遠探測距離120m，遠遠不夠高速行駛時(shí)準確識別遠處物體。所以整個(gè)行業(yè)正在積極開(kāi)發(fā)和部署800萬(wàn)像素車(chē)載攝像頭，最遠探測距離高達250m。

基于車(chē)規產(chǎn)品的成熟設計與上車(chē)經(jīng)驗，依托手機、安防等高分辨率市場(chǎng)的領(lǐng)先技術(shù)，豪威集團于2019年領(lǐng)先在全球推出首款具備LFM的高端800萬(wàn)像素產(chǎn)品OX08B40，幫助車(chē)輛快速、精確識別路標和交通信號等路況，填補了國內800萬(wàn)像素車(chē)載CIS產(chǎn)品空白。

/小知識/

車(chē)規產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期極長(cháng)，一般至少需要2-3年左右。相比消費端CIS，車(chē)規產(chǎn)品對質(zhì)量與可靠性要求更嚴苛，搭載功能更多。豪威高分辨率產(chǎn)品均由具備先進(jìn)制程與工藝的頂級供應鏈合作伙伴生產(chǎn)，確?？煽啃?。OX08B40是國內唯一符合ASIL-C功能安全和AEC-Q100 2級認證的8MP CIS產(chǎn)品，也是全球范圍內車(chē)廠(chǎng)最主流使用的ADAS 8MP CIS產(chǎn)品。據悉，國內友商尚未實(shí)現同類(lèi)產(chǎn)品量產(chǎn)。

為什么業(yè)內800萬(wàn)車(chē)載產(chǎn)品寥寥無(wú)幾？首先市場(chǎng)需求近幾年才出現。其次，高分辨率，意味著(zhù)更多像素，硬幣的另一面是智能化時(shí)代產(chǎn)品越來(lái)越小巧。如何在像素增加的同時(shí)，做到更小的尺寸，確保成像效果，并搭載更多的功能是一個(gè)難題。

為解決該痛點(diǎn)，豪威不斷革新車(chē)載圖像傳感器技術(shù)，走過(guò)了OmniPixel?3-HS、OmniBSI?、OmniBSI?-2、PureCel?Plus四代工藝，像素由原來(lái)的4.2um發(fā)展到了2.1um的同時(shí)，大幅提升了Pixel性能，增加了更多功能。

OX08B40系列正是采用了豪威集團最新的PureCel?Plus-S像素架構。該技術(shù)采用堆疊架構，并引入埋藏式彩色濾光片陣列（BCFA）、深槽隔離（DTI）等功能來(lái)增強傳感器技術(shù)。

1） 堆疊架構：該技術(shù)將成像陣列和處理功能分為兩層，實(shí)現更小的晶片尺寸及附加功能。

2）BCFA：BCFA顯著(zhù)提高了不同入射角度的光的采集寬容度，同時(shí)使設計更緊湊。

3）DTI：通過(guò)在硅片內的像素之間設置隔離來(lái)降低串擾，以獲得更好的主光角（CRA）的容忍度。

采用以上創(chuàng )新架構，可以實(shí)現更小晶片尺寸，更低功耗，但性能卻不打折扣——獲得了更優(yōu)異的弱光性能、成像品質(zhì)、動(dòng)態(tài)范圍，搭載更多功能和算法，例如HALE（HDR和LFM組合算法）及網(wǎng)絡(luò )安全功能。

點(diǎn)擊視頻直觀(guān)了解PureCel?Plus-S技術(shù)

——————————————————————————————————————

除了向高分辨率演進(jìn)，ADAS圖像傳感器在技術(shù)上還需如何升級？敬請關(guān)注下期文章“豪威汽車(chē)CIS系列專(zhuān)題ADAS篇（三）”。

相關(guān)閱讀

鏈接已發(fā)布的汽車(chē)專(zhuān)題文章