Rich Handley
Com os mercados automotivos exigindo sistemas de monitoramento de motorista (DMS), a empresa global de semicondutores STMicroelectronics vem trabalhando para equipar as montadoras com as tecnologias necessárias para que isso seja possível. Embora as soluções DMS sejam projetadas para fornecer maior segurança rodoviária, avaliando o estado de alerta do motorista, a empresa informa que seu mais recente sensor de imagem dupla foi desenvolvido para monitorar o interior de um veículo, cobrindo o motorista e todos os passageiros. De acordo com a empresa, os novos aplicativos habilitados pelo sensor incluem verificações de cintos de segurança de passageiros, monitoramento de sinais vitais, detecção de crianças deixadas, reconhecimento de gestos e gravação de vídeo e imagem.
“O mercado de DMS está crescendo a um ritmo de dois dígitos. O novo sensor de imagem da ST está pronto para impulsionar isso, permitindo que as marcas criem novos serviços e ofereçam ainda mais valor para os usuários de veículos, aproveitando o monitoramento completo na cabine que abrange vários ocupantes, ” disse Eric Aussedat, vice-presidente executivo da STMicroelectronics e gerente geral do Imaging Sub-Group, em um comunicado preparado. “Nosso sensor DMS líder de mercado forneceu a plataforma de lançamento perfeita para levar a tecnologia adiante e capacitar novas inovações.”
O sensor, conhecido como VD/VB1940, combina a sensibilidade e a alta resolução do sensor infravermelho com imagens coloridas de alta faixa dinâmica (HDR), explica a STMicroelectronics, e pode capturar quadros alternativamente nos modos Rolling Shutter e Global Shutter. Com 5,1 megapixels, o sistema captura as imagens coloridas HDR necessárias para um sistema de monitoramento de ocupantes, além das imagens de infravermelho próximo normalmente capturadas por sensores DMS padrão. De acordo com a empresa, o DMS usa imagens NIR para analisar os movimentos da cabeça e dos olhos do motorista em todas as condições de iluminação.
O sistema é oferecido em wafers simples (modelo VDB1940) e também embalado em BGAs (modelo VB1940), e as amostras já estão disponíveis, com produção em massa planejada para atender a demanda dos veículos do ano-modelo 2024 que estão sendo projetados. O sensor de imagem automotivo emprega a tecnologia de wafer iluminado em 3D empilhado de segunda geração da STMicroelectronics, que a empresa diz maximizar a área óptica e o processamento no chip em relação ao tamanho da matriz. Isso permite que o sensor execute algoritmos localmente para alto desempenho em imagens coloridas e NIR, explica a STMicroelectronics, economizando energia e eliminando a necessidade de um coprocessador externo.
Algoritmos executados no chip incluem conversão Bayer e mesclagem HDR para melhorar a qualidade da imagem e a taxa de quadros. O processamento de Bayerization no chip permite que os usuários reorganizem os pixels coloridos do padrão RGB NIR 4X4 em um formato RGB compatível com uma variedade de relatórios STMicroelectronics de sistemas no chip. Além disso, acrescenta a empresa, o processamento local lida com otimização independente de cor e exposição de pixel NIR para qualidade de imagem em ambos os modos, bem como upscaling inteligente para maximizar a resolução de imagem NIR capturando informações NIR extras de pixels RGB.
O processador incorporado foi projetado para gerenciar a segurança cibernética para garantir a privacidade em aplicativos de veículos conectados, incluindo a autenticação mútua e o emparelhamento da câmera e da unidade de controle eletrônico, juntamente com a autenticação de fluxo de vídeo. O sensor captura imagens NIR no modo de obturador global, que permite a sincronização com o emissor de LED infravermelho para capturar cenas em movimento rápido sem desfoque de movimento.
Ao suportar o modo de obturador rotativo, que lê dados de pixel linha por linha, o VD/VB1940 foi desenvolvido para fornecer alto desempenho de imagem colorida, informa a empresa. Aproveitando o recurso de mesclagem HDR no chip no modo de obturador rotativo, o VB/VD1940 produz uma imagem colorida de resolução total de 100dB. Qualificado para AEC-Q100, o sensor é compatível com ISO 26262 para facilitar o uso em sistemas de segurança funcional até ASIL-B.