一文读懂汽车芯片--图像传感器芯片及车规AEC-Q100认证

根据应用安装位置的不同，车载CMOS图像传感器芯片(CMOS Image Sensor/CIS，以下均以CIS缩写代称)分类整体可归纳为两个应用区域，即舱外和舱内。

 

 

1. 舱外用图像传感器

（1）前视感知类应用CIS前视感知类应用CIS主要安装在前挡风玻璃上，可用于辅助实现前车防撞预警、车道偏离预警、交通标志识别、行人碰撞预警等功能。安装数量为1-3个，即对应为单目、双目和三目的方案，配置上可满足更宽的视野、更深度的感知能力，并具有高动态范围。以三目方案为例，分别为前视宽视野、主视野、窄视野的方式（搭配不同HFOV镜头）。另外，多目方案的安装除一体集成在前挡风玻璃上外，还可拆分为一个保留在车内挡风玻璃后，另两个则安装在车外车顶两侧，目的是提高可视角度，避免旁边车辆遮挡行人和障碍物，提升驾驶安全性。技术参数：· 分辨率：最高可达8MP像素水平，一般以2MP像素或者1MP像素等水平；· 高动态范围HDR：一般需要达到120dB水平，最高至140dB；· 具备LED灯闪烁抑制功能；· 具备ISO 26262功能安全等；（2）环视影像类应用CIS

环视影像类应用CIS主要安装在前后车标附近，以及集成于左右后视镜，安装数量为4个，可用于实现360°全景环视系统以及作为自动泊车的基础等。例如全景环视一般由4-6个高动态范围、高分辨率CIS组成，分布在车前、车后、车身两侧。该4颗CIS负责采集对应图像信息，并通过算法投射到汽车主机中控上形成鸟瞰图，视野全方位覆盖车身周围。除全景环视应用外， 底盘透视影像系统也作为差异化方案提出，以实现更高安全系数的自动泊车。

技术参数：· 分辨率：最高可达3MP像素水平，一般以2MP像素或者1MP像素等水平；· 高动态范围HDR：一般需要达到120dB水平；· 具备LED灯闪烁抑制功能；· 具备片上自带ISP合成处理，输出YUV数据格式；· 具备ISO 26262功能安全等；· 具备出色的夜视暗光效果；（3）后视影像类应用CIS

后视影像类应用CIS主要安装于后尾箱，可通过显示倒车影像以辅助泊车。后视倒车影像类应用与环视类似，通常由1个高动态范围、较高分辨率CIS组成，通过CIS负责采集对应图像信息，并传输投射到汽车主机中控上进行显示。

技术参数：· 分辨率：最高可达2MP像素水平，一般以1MP像素或者VGA像素等水平；· 高动态范围HDR：一般需要达到120dB水平；· 具备片上自带ISP合成处理，输出YUV数据格式；· 具备出色的夜视暗光效果；（4）侧视感知类应用CIS侧视感知类应用CIS主要安装于后视镜下方，用于盲点监测，又被称为并线辅助系统，主要功能用于扫除后视镜盲区，通过探测车辆两侧的后视镜盲区中的超车车辆，当在盲区内出现有其他车辆时，盲区监测系统就会通过声音、灯光等强提醒的方式给驾驶员进行提醒，有效保障车辆在变道或转弯过程中的安全，避免剐蹭事故的发生。安装数量一般为2个。技术参数：· 分辨率：最高可达3MP像素水平，一般为2MP等水平；· 高动态范围HDR：一般需要达到120dB水平；· 具备LED灯闪烁抑制功能；· 具备ISO 26262功能安全；· 具备出色的夜视暗光效果；（5）流媒体后视镜/电子后视镜类应用CIS流媒体后视镜应用类CIS主要通过左右两侧以及车尾安装的CIS把汽车相关影像投射到车内后视镜显示屏上，以数字格式播放以区别于普通光学后视镜，可将画面无损、无延时的传输到后视镜显示屏上，边录边播，实现强光抑制、弱光补偿、雨雾穿透、超广视野、有效消除视野盲区等功能。针对电子后视镜类应用，通过车载CIS以及其他相关屏显器件组合取代传统的舱外光学外后视镜，可获得更多影像，甚至针对某一区域进行重点观察，保证车辆行驶和其他道路参与者的安全，并且受天气以及周围环境影响相对较小。技术参数：· 分辨率：最高可达3MP像素水平，一般为2MP等水平；· 高动态范围HDR：一般需要达到120dB水平；· 具备LED灯闪烁抑制功能；· 具备ISO 26262功能安全；· 具备出色的夜视暗光效果；（6）行车记录仪类应用CIS行车记录仪类CIS主要安装在前挡风玻璃上，实现对车辆行驶速度、时间、周围行车情况等信息进行采集并传输、后端自动记录于存储设备等功能，对记录资料进行分析能够确认司机的行驶状态，有助于事故防范等安全管理。目前行车记录仪应用的方案往往与流媒体后视镜或者前视一体机进行集成，方案形式较多。且行车记录仪在车载后装市场也有不俗的应用规模。技术参数：· 分辨率：一般以1MP像素水平为主；· 高动态范围HDR：一般需要达到120dB水平；· 具备片上自带ISP合成处理，输出YUV数据格式；· 具备出色的夜视暗光效果；

2. 舱内用图像传感器芯片

 

（1）驾驶员状态监控类应用CIS

驾驶员状态监控类应用CIS大多数安装于车内后视镜、驾驶员正上方顶棚或A柱上，或者隐藏安装在方向盘、仪表盘之间，以监测司机状态，实现疲劳提醒等功能。安装数量一般为1个。随着“两客一危”等政策的推动，驾驶员状态监控逐渐成为商用车标配，同时也在乘用车中渗透。

技术参数：· 分辨率：一般以1MP像素水平为主，最高可到2MP像素水平；· 具备全局快门Global Shutter形式；· 具备较高的动态范围；· 具备ISO 26262功能安全；· 具备出色的夜视暗光效果；（2）乘员监控系统类应用CIS

乘员监控系统是驾驶员状态监控类应用功能向汽车整体内部空间扩展的衍生应用。安装数量一般为1个，实现对副驾、后排乘员、遗留物的检测，包安全带检测、乘客姿势检测、乘客数量检测，尤其是车主下车后遗留物、儿童的检测及提醒，在人身安全、财产安全方面发挥作用。

技术参数：· 分辨率：一般以1MP像素水平为主，最高可到5MP像素水平；· 光学透镜具备RGBIR形式；· 具备较高的动态范围；· 具备出色的夜视暗光效果；

3. 国产图像传感器芯片发展情况

传感类芯片目前总体处于国际大厂主导阶段，国产芯片有巨大空间。其中图像传感芯片是车载摄像头中价值最高环节，技术壁垒较高，目前基本由安森美、豪威科技、索尼三家占据主要市场，国内进口替代处于起步阶段。

汽车图像传感器芯片必须通过的车规级AEC-Q100认证

1.AEC-Q认证是国际汽车电子领域的准入门槛

AEC即Automotive Electronics Council，是美国汽车电子委员会的简称。AEC由克莱斯勒，福特和通用汽车发起并创立于1994年，目前会员遍及全球各大汽车厂、汽车电子和半导体厂商，符合AEC规范的零部件均可被上述三家车厂同时采用，促进了零部件制造商交换其产品特性数据的意愿，并推动了汽车零件通用性的实施，为汽车零部件市场的快速成长打下基础。AEC-Q为AEC组织所制订的车用可靠性测试标准，是零件厂商进入汽车电子领域，打入一级车厂供应链的重要门票。

AEC-Q100是AEC的第一个标准，主要是针对车载应用的集成电路产品所设计出的一套应力测试标准，此规范对于提升产品信赖性品质保证相当重要。AEC-Q100是预防可能发生各种状况或潜在的故障状态，对每一个芯片进行严格的质量与可靠度确认，特别对产品功能与性能进行标准规范测试。

 

2.要求通过AEC-Q100标准的车用集成电路IC

单颗IC，如MCU芯片、MPU芯片、存储类芯片、计算类芯片、安全类芯片、LED类驱动芯片、电源芯片、运算放大器、比较器、感知用模拟芯片、通信类芯片等

3.AEC-Q100车用IC产品验证流程

AEC-100测试项目分组

· 群组A--加速环境应力测试(PC、THB/HAST/AC、UHST/TH、TC、PTC、HTSL)共6项测试

· 群组B--加速生命周期模拟测试(HTOL、ELFR、EDR)--共3项测试

· 群组C--封装组装完整性测试(WBS、WBP、SD、PD、SBS、LI)--共6项测试

· 群组D--芯片制造可靠性测试(EM、TDDB、HCI、NBTI、SM)--共5项测试

· 群组E--电性验证测试(TEST、HBM/MM、CDM、LU、ED、FG、CHAR、EMC、SC、SER、LF)--共11项测试

· 群组F--缺陷筛选测试(PAT、SBA)--共2项测试

· 群组G--腔体封装完整性测试(MS、VFV、CA、GFL、DROP、LT、DS、IWV)--共8项测试

4.华碧能力范围及AEC-100技术要求

华碧实验室是国内领先的集检测、鉴定、认证和研发为一体的第三方检测与分析的新型综合实验室，拥有丰富的车规级电子认证经验，已成功帮助300多家企业顺利通过AEC-Q系列认证，通过AEC-Q100对每一个芯片个案进行严格的质量与可靠度确认。