2022年5月16日，中國–服務多重電子應用領域、全球排名前列的半導體公司意法半導體(STMicroelectronics，簡稱ST；紐約證券交易所代碼:STM)發布了新一代駕駛員監控系統(DMS)全局快門圖像傳感器，助力車企提高汽車安全性。
駕駛員監控系統DMS持續監測駕駛員的頭部運動，識別困倦和分心跡象，使汽車系統能夠生成警告提示，保護乘員的安全。據交通管理局估計，大約95%的道路交通事故是人為錯誤造成的，其中許多可以使用DMS等系統避免。2020年歐洲交通事故死亡人數接近19,000人，最近頒布的法規要求歐洲所有新車平臺和現有車型平臺分別在2024年和2026年安裝駕駛員監控系統DMS。美國交通死亡人數是歐洲的兩倍，美國國家運輸安全委員會(NTSB)建議所有的半自動駕駛車輛安裝DMS系統。
意法半導體執行副總裁、影像子產品部總經理Eric Aussedat表示：”司機可能沒有意識到疲勞或分心駕駛是不安全的，DMS自動檢測駕駛行為，可消除安全不確定因素，保護所有乘員以及其他道路行人的安全。我們最新的全局快門傳感器擁有很好的靈敏度且體積小巧，簡化了DMS系統硬件設計，降低了系統總體成本，讓客戶和合作伙伴能夠提供高性能、可靠的符合法規的DMS系統。”
新全局快門傳感器VB56G4A充分利用意法半導體自有的背照式3D堆疊(BSI-3D)圖像傳感器先進制造技術。與第一代DMS常用的傳統前照式(FSI)傳感器相比，背照式解決方案的感光更靈敏，尺寸更小，可靠性更高。
意法半導體目前正在向主要客戶提供新款傳感器的樣片，計劃于2023年初投入量產，并部署在2024年的車型上。
技術詳情
與卷簾快門圖像傳感器相比，全局快門傳感器具有很大優勢。通過將所有像素同時曝光成像，全局快門傳感器可以與NIR紅外光源同步操作，從而改善光源子系統的功耗預算。此外，新款傳感器的量子效率(QE)很高，在940nm近紅外波長達到24%，線性動態范圍高達60dB，因此可以用一個簡單的低功率的不可見光LED發射管為傳感器提供充足的光源。在白天或夜間駕駛以及在明亮或陰暗條件下，可見光譜之外成像還可以確保圖像傳感器的光譜響應一致性。
該傳感器的高量子效率結合僅2.6µm的像素尺寸，有助于降低總功耗和攝像頭尺寸。此外，集成的自動曝光控制功能可以最大限度地減少系統與傳感器的交互，降低傳感器的使用難度，簡化應用軟件設計。
新傳感器還具有靈活的工作模式，有助于優化系統功能和性能，其中包括可編程4幀上下文序列、與傳感器積分時間同步的照明控制輸出、外部幀開始信號輸入、暗度自動校準、缺陷像素動態修正、圖像裁剪和鏡像/翻轉圖像讀出。
外部連接包括八個可編程通用輸入輸出(GPIO)引腳和一個雙通道MIPI CSI-2發射器接口，每通道運行速度高達1.5 Gbps。新款傳感器全分辨率最高傳輸速率是每秒88幀(fps)，并且在60 fps時的典型功耗為145mW。