Sensor de imagem de obturador global avançado aprimora os sistemas de monitoramento de driver

El sensor de imagen de obturador global avanzado mejora los sistemas de monitoreo del conductor

STMicroelectronics, un proveedor global de semiconductores que atiende a clientes en todo el espectro de aplicaciones electrónicas, está mejorando la seguridad de los vehículos con sus últimos sensores de imagen de obturador globales para sistemas de monitoreo del conductor (DMS).

El DMS monitorea continuamente los movimientos de la cabeza del conductor para reconocer signos de somnolencia y distracción, lo que permite que los sistemas del vehículo generen advertencias que pueden preservar la seguridad de los ocupantes.

Las agencias de tránsito estiman que alrededor del 95 por ciento de los accidentes de tránsito se deben a errores humanos, muchos de los cuales podrían evitarse utilizando sistemas como DMS.

Con casi 19.000 muertes por accidentes en Europa en 2020, la legislación recientemente promulgada requerirá DMS para todas las plataformas de automóviles nuevos en Europa para 2024 y para las plataformas de modelos existentes para 2026. Dado que el número de muertes por accidentes de tránsito es el doble en los EE. UU., el Instituto Nacional de Seguridad en el Transporte DMS recomendado por la Junta (NTSB) para todos los vehículos semiautónomos.

“Es posible que los conductores no se den cuenta de que no es seguro conducir debido a la fatiga o la distracción. DMS elimina la incertidumbre al detectar automáticamente el problema, lo que protege a todos los ocupantes y a otras personas que viajan en la carretera”, afirmó Eric Aussedat, vicepresidente ejecutivo y director general del subgrupo de imágenes de STMicroelectronics. “Nuestros últimos sensores de obturador globales ofrecen sensibilidad y compacidad, simplificando el hardware DMS y reduciendo el costo general del sistema. Esto permite a nuestros clientes y socios ofrecer sistemas DMS confiables y de alto rendimiento al tiempo que cumplen con las expectativas regulatorias”.

El nuevo sensor de obturador global, VB56G4A, aprovecha la inversión interna de ST en la fabricación de sensores de imagen avanzados retroiluminados y apilados en 3D (BSI-3D). Son más sensibles, más pequeños y más confiables que los sensores iluminados frontalmente (FSI) convencionales que normalmente se usan en los DMS de primera generación.

ST está proporcionando muestras de su nuevo sensor a clientes líderes ahora y la producción en masa está programada para principios de 2023 para su adopción en vehículos del año modelo 2024.

Información técnica

El sensor de obturador global ofrece importantes ventajas sobre los captadores de imágenes con obturador. Al exponer simultáneamente todos los píxeles de la imagen, un sensor de obturador global permite una sincronización sencilla con la iluminación NIR, lo que mejora el presupuesto de energía del subsistema de iluminación.

Además, el nuevo sensor logra una alta eficiencia cuántica (QE), alcanzando el 24 por ciento en la longitud de onda del infrarrojo cercano de 940 nm, con un rango dinámico lineal de hasta 60 dB. Esto permite que un emisor LED simple, de baja potencia y no visible proporcione una iluminación adecuada al sensor. Operar fuera del espectro visible también garantiza una respuesta consistente durante la conducción de día o de noche y en condiciones de mucha luz o nubosidad.

El alto QE del sensor, combinado con un tamaño de píxel de sólo 2,6 µm, ayuda a optimizar el consumo general de energía y el tamaño de la cámara. Además, el control de exposición automático integrado facilita el uso y simplifica el diseño del software de aplicación al minimizar la interacción sistema-sensor.

El sensor también ofrece modos de funcionamiento flexibles que ayudan a optimizar los recursos y el rendimiento del sistema. Estos incluyen secuencias programables de contextos de cuatro fotogramas, salidas de control de iluminación sincronizadas con períodos de integración de sensores, una entrada para una señal de inicio de fotograma externa, calibración de oscuridad automática, corrección dinámica de píxeles defectuosos, recorte de imágenes y lectura de imagen en espejo/invertida.

Las conexiones externas incluyen ocho pines de E/S de uso general programables (GPIO) y una interfaz de transmisor MIPI CSI-2 de doble carril que opera hasta 1,5 Gbps por carril. El sensor puede funcionar a hasta 88 cuadros por segundo (fps) a resolución completa y el consumo de energía típico es de 145 mW a 60 fps.

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