Der Sensor VB56G4A baisert auf Bildsensoren mit BSI-3D-Technik (3D-Stacked Back-Side Illuminated). Sie bieten eine höhere Empfindlichkeit und sind kleiner, energieeffizienter und zuverlässiger als konventionelle FSI-Sensoren (Front-Side Illuminated). ST beliefert Leitkunden bereits mit Mustern des Bildsensors. Der Beginn der Massenproduktion ist für 2023 geplant, sodass die Einführung in Fahrzeugen des Modelljahres 2024 möglich ist.

Technische Deatails

Ein Global-Shutter-Bildsensor bietet laut STM Vorteile gegenüber Bildaufnehmern in Rolling-Shutter-Technik. Indem sämtliche Pixel eines Bildes gleichzeitig belichtet werden, ermöglicht ein Global-Shutter-Sensor die Synchronisation mit einer NIR-Beleuchtung, wodurch sich das Energiebudget des Beleuchtungs-Subsystems verbessert.

Abgesehen davon erzielt der Sensor eine hohe Quanteneffizienz (QE), die im Nah-Infrarotbereich bei 940nm einen Wert von 24% erreicht, sowie einen linearen Dynamikbereich von bis zu 60dB. So genügt eine stromsparende, im nicht sichtbaren Bereich arbeitende LED, um eine hinreichende Ausleuchtung für den Bildsensor zu gewährleisten. Durch den Betrieb außerhalb des sichtbaren Lichtspektrums wird ein einheitliches Verhalten am Tag und bei Nacht, bei hellem Sonnenlicht sowie bei bedecktem Himmel erreicht.

In Verbindung mit der Pixelgröße von 2,6µm trägt der QE-Wert des Sensors dazu bei, den Gesamt-Stromverbrauch der Kamera zu optimieren. Die integrierte automatische Belichtungsregelung macht die Anwendung erleichtert das Design der Applikationssoftware.

Die vom Sensor gebotenen Betriebsarten helfen beim Optimieren der Feature-Ausstattung. Unterstützt werden programmierbare Sequenzen von Kontexten aus je vier Frames, die Synchronisation der Beleuchtungssteuerungs-Ausgänge zu den Integrationsperioden des Sensors, ein Eingang für ein externes Frame-Start-Signal, die automatische Dunkelkalibrierung, die dynamische Korrektur defekter Pixel, das Image Cropping sowie die Möglichkeit zum Auslesen eines gespiegelten (seitenverkehrten) Bilds.

An externen Anschlüssen sind acht programmierbare GPIO-Pins (General-Purpose Input/Output) und ein Dual-Lane MIPI CSI-2 Transmitter Interface mit bis zu 1,5 GBit/s je Lane vorhanden. Der Sensor kann bei voller Auflösung mit bis zu 88 Frames pro Sekunde (fps) betrieben werden, und die typische Leistungsaufnahme beträgt 145mW (bei 60fps).

Wozu sind Fahrerüberwachungs-Systeme gut?

DMS-Lösungen überwachen fortlaufend die Kopfbewegungen der am Lenkrad sitzenden Person, um Anzeichen für Ermüdung oder Ablenkung zu erkennen. Die Systeme im Fahrzeug werden damit in die Lage versetzt, Warnsignale zu erzeugen, um die Sicherheit der Fahrzeuginsassen zu gewährleisten.

Der Einbau eines DMS für neue Fahrzeug-Plattformen wird ab 2024 und für existierende Modellplattformen ab 2026 in Europa vorgeschrieben sein. Das National Transportation Safety Board (NTSB) der USA hat die Empfehlung zum Einbau eines DMS in alle semi-autonomen Fahrzeuge gegeben.