3D TOF摄像芯片大幅提升测量灵敏度及精度

上网时间: 2013年03月22日? 作者:李方年,北京航天新兴科技开发有限责任公司副总经理? 我来评论 【字号: ? ?小】

关键字:摄像芯片?

近年来,汽车安全包括路人保护安全技术已基本成熟,但在我国汽车安全应用的标准规范上仍有许多空白。由于国内当前对汽车安全没有严格的要求,一直导致众多安全技术未能普及,汽车安全更成为车企主导的市场行为,而受到利润的驱动,众多热销的车型在汽车安全技术的应用上并不给力。针对这类情形,2011年11月,国际ISO26262功能安全标准正式颁布,它将对我国出台更高的汽车安全标准起到极大的促进作用,尤其是行人保护相关标准制度的制订等等,都将是推进汽车安全技术、减少交通事故损伤的最好办法。目前汽车主动安全技术发展的主要重点是监测驾驶员的疲劳驾驶状况,改进安全气囊技术,以及发展汽车防碰撞预警系统等方面。

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北京航天新兴科技开发有限责任公司副总经理李方年

值得庆幸的是,近年来中国汽车安全系统占汽车电子产品的比重正逐年上升,汽车安全法规体系也在不断完善之中,如2006年中国出台了9项有关汽车安全的强制性国家标准,其中,动态侧面碰撞与被“追尾”乘用车的燃油系统防泄漏和防火性能,首次写进强制性国家标准。另外,还包括车辆尾部的碰撞测试,车辆撞击后的燃油防漏系统和防火性能的测试等内容。《汽车侧面碰撞的乘员保护》主要是强调汽车的结构强度和内部的安全性,包括安全带、安全气囊、ABS等在内的一些安全设施配置。

其次,消费者对汽车安全性需求不断增加,大部分用户在购车时认为最先需要考虑的问题是汽车的安全性,它比汽车性能、车载娱乐和燃油效率都更重要。汽车安全系统将提供更多保护功能,除底盘控制系统和安全气囊等传统安全产品外,一些新兴的汽车安全系统也开始在汽车中普及,以提高汽车的安全性,如TPMS、倒车雷达、具有远程故障诊断和道路救援功能的Telematics系统,以及一些智能化识别系统等,这些产品把蓝牙、雷达、全球定位等高新技术,以及各种通信技术运用到汽车电子中,使汽车安全性得到进一步提高。

在汽车主动安全系统的开发中,一批汽车电子半导体厂商在安全领域都已有了许多成熟的解决方案推向市场,并在不断地推出新的解决方案。在安全系统所需的MCU和传感器产品领域,飞思卡尔、英飞凌、ST、飞利浦、瑞萨等厂商都有多样化的产品线,并针对性地推出了自己的汽车安全解决方案。

在汽车辅助驾驶系统中,系统对于图像传感器件的要求也越来越复杂,如要求图像传感器要有更小的尺寸、更轻的重量、更高的功能集成度,以及更小的功耗,同时还需要更高的可靠性、更强的兼容性和更经济实惠的价格。作为目前两种较为常见的图像传感器——CCD和CMOS,两者之间互有优势:CCD传感器在灵敏度、分辨率、噪声控制等方面都优于CMOS传感器;而CMOS传感器则具有低成本、低功耗、以及高整合度(周边电路)的特点。

EPC公司致力于提供最好的CCD与CMOS相结合的工艺技术以及产品,采用独一无二的工艺,以CCD传感器成像的高分辨率、低噪声等优势,结合CMOS工艺的低成本、低功耗以及高集成度等优势,提供高性能、高集成度的可见近红外光学片上系统。EPC公司推出新产品EPC6XX片上TOF成像芯片,是第二代3D TOF摄像芯片,具有全集成的3D测量能力,不仅测量距离可达15米并且同时具有高灵敏度及1CM左右的精度,高达100KLUX的优良环境光线抑制能力。芯片采用CSP封装,整个芯片面积只有2.55mmX2.55mm,整体功耗小于300mw。 除了具有TOF测距功能外,同时最大化的集成了客户所需的其他功能模块,内部同时集成高功率的LED驱动、环境光检测模块、温度检测等模块,所有测量的数据只需要通过IIC接口或者SPI接口便可获得。

在实际应用中,EPC公司新推出的EPC6XX TOF 成像芯片,可应用于汽车防碰撞预警系统(AWS),通过更精确的3D图像数据采集和距离测量,通过镜头检测前方道路环境,车辆探测机车距情况,可以及时发出声音和视觉警报,最大程度避免车道偏离和追尾事故。另外,EPC6XX 片上TOF 芯片还可以应用于汽车安全气囊,通过座位前方镜头,发生交通事故时,利用EPC6XX 可以更加精确的测量和乘客的距离以及分析乘客当时的状态,调节安全弹出的力度和方向,避免气囊会弹出时力度过大或方向误差给乘客造成的伤害,以上这些应用均已在国外市场上逐步被采用,但是尚未引入中国市场。

未来汽车安全系统的发展将主要围绕“安全、绿色、互连”的方向前进,具体来讲,就是更多地采用主动安全技术来减少和避免碰撞;实现高效率和低排放的动力总成;采用无线和有线通讯技术,提供先进的娱乐和通讯手段。因此,汽车安全主动系统将要求更高的集成性,从单独功能的产品向主/被动集成产品过渡,同时系统的功能范围更广,功能要求更强大。

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