ST마이크로일렉트로닉스(STMicroelectronics, 이하 ST)는 16일 운전자 모니터링 시스템(Driver Monitoring System, DMS)을 지원하는 최신 글로벌-셔터(Global-Shutter) 이미지 센서를 출시한다고 발표했다.
ST의 후면조사형(backside-illuminated, BSI) 글로벌-셔터 이미지 센서
신제품 VB56G4A는 ST의 3D 적층 후면조사(BSI-3D) 기술을 기반으로 하는 150만 화소 차량용 이미징 센서이다. ST에 따르면, 이 신제품은 2.61 μm x 2.61 μm 픽셀 크기의 글로벌 셔터 아키텍처로 설계되어, 1세대 DMS에 사용되는 기존의 전면조사형(Front-side-illuminated, FSI) 센서보다 감도가 뛰어나면서 더 작고 안정적이다.
글로벌-셔터 센서는 롤링-셔터(Rolling-Shutter) 이미지에 비해 이점이 있다. 글로벌 셔터 센서를 통해 근적외선(Near-Infrared, NIR) 조명과 간단하게 동기화할 수 있어 조명 서브시스템 전력 소모가 개선된다. 또한, 최대 60 dB의 선형 다이내믹 레인지로 940 nm 영역에서 24%에 달하는 양자효율(Quantum Efficiency, QE)을 달성한다. 이를 통해 간단한 저전력, 비가시 LED 이미터로 센서에 적절한 조명을 제공할 수 있다. 가시 스펙트럼 밖에서 동작하는 경우에도, 주간 또는 야간 주행이나 밝거나 흐린 조건에서도 일관된 응답을 제공한다.
이 센서의 높은 QE와 2.6 µm에 불과한 픽셀 크기는 총 전력소모와 카메라 크기를 최적화하는 데 도움이 된다. 이와 함께 자동 노출 제어기능을 통합해 사용이 용이하며, 센서와의 시스템 상호작용을 최소화함으로써 애플리케이션 소프트웨어 설계를 간소화해준다.
또한, 이 센서는 시스템 기능 및 성능을 최적화하는 데 도움이 되는 유연한 동작 모드를 제공한다. 프로그래밍이 가능한 4프레임 컨텍스트 시퀀스를 비롯해 센서 통합 주기, 동기화된 조명 제어 출력, 외부 프레임-스타트(Frame-Start) 신호를 위한 입력, 자동 다크 캘리브레이션(Dark Calibration), 동적으로 결함있는 픽셀 보정, 이미지 영역지정(Image Cropping), 미러/플립-이미지 판독 등이 포함돼 있다.
VB56G4A의 기능 블록다이어그램
외부 연결을 위해서는 프로그래밍이 가능한 8개의 범용 I/O(GPIO) 핀과 레인당 최대 1.5 Gbps로 동작하는 듀얼-레인 MIPI CSI-2 트랜스미터 인터페이스를 갖추고 있다. 이 센서는 풀해상도에서 최대 88 fps(Frames per Second)로 동작할 수 있으며, 평균 전력소모는 60 fps에서 145 mW이다.
ST는 현재 주요 고객을 대상으로 샘플을 공급하고 있으며, 2024년식 차량에 채택할 수 있도록 2023년 초 대량생산을 진행할 예정이다.
AEM_Automotive Electronics Magazine
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