Il sensore di immagine con tecnologia global-shutter di seconda generazione di ST semplifica la progettazione dei sistemi di monitoraggio del conducente (DMS), sfruttando l’avanzata tecnologia dei chip 3D.
Gli avanzati sensori di immagine di STMicroelectronics utilizzati nei sistemi di monitoraggio del conducente (DMS) consentono di aumentare la sicurezza dei veicoli.
Questi sistemi osservano continuamente i movimenti della testa del conducente per riconoscere i segni di sonnolenza e distrazione, consentendo ai sistemi del veicolo di generare segnali di allarme.
Le Agenzie preposte alla sicurezza del traffico stimano che circa il 95% degli incidenti stradali derivino da errori umani, molti dei quali potrebbero essere evitati utilizzando sistemi come i DMS.
Per questo motivo in Europa, dove l’anno scorso si sono registrati circa 19.000 incidenti mortali, l’utilizzo del DMS diventerà obbligatorio per i nuovi veicoli a partire dal 2024 mentre resta raccomandato negli Stati Uniti.
“I conducenti potrebbero non rendersi conto del loro stato di stanchezza o di distrazione. Il DMS rimuove l’incertezza, rilevando automaticamente il problema, proteggendo tutti gli occupanti e gli altri utenti della strada “, ha affermato Eric Aussedat, Executive Vice President, Imaging Sub-Group General Manager, STMicroelectronics. “I nostri recenti sensori con tecnologia global-shutter offrono sensibilità e compattezza, semplificando l’hardware DMS e riducendo il costo complessivo del sistema. Ciò consente ai nostri clienti e partner di fornire sistemi DMS affidabili e ad alte prestazioni che rispondono alle vigenti norme“.
Il nuovo sensore di global-shutter VB56G4A, sfrutta l’esperienza di ST nella produzione di avanzati sensori di immagine 3D retroilluminati (BSI-3D). Si tratta di sensori più sensibili, più piccoli e più affidabili dei tradizionali sensori FSI (front-side illuminated) generalmente utilizzati nei DMS di prima generazione.
Attualmente sono disponibili campionature dei nuovi sensori mentre la produzione in volumi è prevista per l’inizio del 2023, in tempo per l’adozione nei nuovi veicoli che usciranno dalle linee di montaggio nel 2024.
La tecnologia Global Shutter offre grandi vantaggi rispetto ai tradizionali rolling-shutter. Esponendo simultaneamente tutti i pixel all’immagine, un sensore Global Shutter consente una semplice sincronizzazione col sistema di illuminazione NIR, migliorando il budget energetico. Inoltre, il nuovo sensore raggiunge un’elevata efficienza quantistica (QE), pari al 24% a 940 nm, con una gamma dinamica lineare fino a 60 dB. Ciò consente a un semplice emettitore LED IR a bassa potenza di fornire un’illuminazione sufficiente. Il funzionamento al di fuori dello spettro visibile garantisce anche una risposta costante durante la guida diurna o notturna e in qualsiasi condizione di luce.
L’elevato QE del sensore, combinato con una dimensione dei pixel di soli 2,6 µm, aiuta a ottimizzare il consumo energetico totale e le dimensioni della fotocamera. Inoltre, il controllo automatico dell’esposizione facilita l’uso e semplifica la progettazione del software applicativo riducendo al minimo l’interazione del sistema con il sensore.
Il sensore fornisce anche modalità operative flessibili che aiutano a ottimizzare le funzionalità e le prestazioni del sistema. Questi includono sequenze programmabili di contesti a 4 fotogrammi, uscite di controllo dell’illuminazione sincronizzate con i periodi di integrazione del sensore, un ingresso per un segnale di sincronizzazione esterna, calibrazione automatica del buio, correzione dinamica dei pixel difettosi, ritaglio dell’immagine e uscita speculare/ribaltata dell’immagine.
Le connessioni esterne includono otto pin di I/O (GPIO) programmabili e un’interfaccia MIPI CSI-2 dual-line con una capacità fino a 1,5 Gbps per linea. Il sensore può funzionare fino a 88 fotogrammi al secondo (fps) a piena risoluzione mentre il consumo energetico tipico è di 145 mW a 60 fps.
