前言:
随着ADAS与自动驾驶等级提升,摄像头作为[眼睛]的需求越来越苛刻,但传统方案里[传感器+外置串行器]的冗余设计、高功耗、体积限制,却成了技术升级的绊脚石。
近日,索尼半导体解决方案公司发布内置MIPI A-PHY接口的车载CMOS图像传感器IMX828。
索尼声称,这是业内首款搭载车载高速传输标准的传感器。
作者| 方文三
图片来源|网 络
车载视觉去冗余,一颗传感器干两颗芯片的活
汽车的视觉系统里,摄像头负责[看],ECU负责[算],两者之间需要通过高速接口传输海量图像数据。
过去,为了满足ADAS对高带宽、低延迟、长距离的需求,图像传感器自身无法直接实现高速传输,必须额外搭配一颗串行器芯片。
它就像个数据压缩员,把传感器输出的并行数据转换成串行信号,再通过电缆传给ECU端的解串器,最后还原成ECU能处理的格式。
这套传感器+串行器的组合,看似解决了传输问题,却带来了一连串麻烦。
①一颗串行器芯片加外围元件,会让单摄像头的BOM成本增加数美元,对一辆搭载8-12颗摄像头的智能汽车来说,总成本会显著上升。
②串行器需要占用电路板空间,导致摄像头模块无法做小,难以适配车顶、后视镜等狭小安装位置。
③多一颗芯片就多一份能耗,尤其是在电动车上,每毫瓦功耗都关系到续航,而发热还会影响传感器的稳定性。
IMX828的核心突破,就是把串行器直接塞进了传感器里,索尼选择的MIPI A-PHY接口,是业内专门为车载长距离通信设计的标准。
支持15米电缆传输,下行速率高达8Gbps,上行速率100Mbps。
更关键的是,IMX828还保留了传统的MIPI D-PHY接口,车企可以根据自身需求灵活选择——既兼容老方案,又能享受新方案的优势。
如果说内置A-PHY是IMX828的[骨架],那它的[血肉]则是针对车载场景的深度优化。
比如150dB的超高动态范围,这意味着传感器在强光和阴影并存的场景下,既能看清天空的细节,又能捕捉隧道内的物体。
而47Kcd/m²的饱和特性,更是解决了车载视觉的一个老大难问题。
传统传感器拍红色LED交通灯或尾灯时,容易因亮度太高导致过曝,把红色拍成黄色,进而引发ADAS系统误判。
索尼通过在像素结构中增加MIM电容,让传感器能扛住高亮度,准确还原红色光,从源头降低误识别风险。
还有那项低功耗停车监控功能,更是精准击中了电动车的痛点。
传统停车监控需要传感器和ECU同时工作,功耗居高不下,而IMX828在监控模式下,会自动切换到低分辨率和低帧率,把功耗压到100mW以下。此时ECU可以关闭,只让传感器[站岗]。
一旦检测到移动物体,传感器会立刻唤醒ECU,并切换到全分辨率模式,既保证了监控安全性,又不会过多消耗电池电量。
值得一提的是,IMX828还与Mobileye联合开发了全新HDR驱动模式。
过去,HDR图像需要传感器先输出不同曝光的帧,再由ECU合成,容易出现运动模糊。
而新模式下,传感器能直接连续输出两张不同曝光的[半成品]HDR图像,ECU只需简单合成就能得到清晰画面,不仅提升了低光环境下的成像质量,还减少了运动模糊,特别适合夜间行车或雨天等复杂场景。
从技术指标到量产准备,IMX828都在向车企传递一个信号:索尼不是在做参数堆砌,而是在提供解决方案。
按照计划,IMX828将于2025年11月开始样品出货,量产时将通过AEC-Q100 2级认证,同时符合ISO 26262功能安全标准。
硬件达到ASIL-B等级,开发流程达到ASIL-D等级。这意味着,IMX828不仅技术先进,还能满足车企对安全性和可靠性的[零容忍]要求。
从手机到车载,索尼的[第二支柱]
无论是IMX828还是RGB-IR传感器,背后都藏着索尼的一个核心战略——摆脱对智能手机市场的依赖,打造车载半导体业务这根[第二支柱]。
从满足法规到创造体验,索尼的野心很明确:不只是做一个传感器供应商,而是要成为车企的车内体验赋能者。
相比单纯卖传感器,提供硬件+算法+场景解决方案的附加值更高,也更能绑定车企客户。
比如,索尼可以为不同车企定制疲劳检测算法,甚至将传感器数据与车载系统联动,实现检测到疲劳→自动提醒→若不响应则降低车速的闭环功能。
过去十年,索尼的影像传感器业务高度依赖智能手机:巅峰时期,智能手机传感器贡献了索尼半导体部门70%以上的营收。
但随着智能手机市场饱和,以及手机传感器技术进入瓶颈期,索尼必须寻找新的增长引擎。而车载半导体,尤其是车载影像传感器,正是最佳选择。
随着ADAS和自动驾驶的普及,一辆智能汽车的摄像头数量从过去的2-4颗,增加到现在的8-12颗,未来L4级自动驾驶汽车甚至需要20颗以上的摄像头。
根据Yole Intelligence的数据,全球车载CMOS传感器市场规模将从2023年的70亿美元,增长到2030年的200亿美元,年复合增长率超过16%,是智能手机传感器市场增速的3倍以上。
车载传感器对可靠性、安全性、温度适应性的要求,远高于手机传感器。
这种高壁垒意味着,新玩家很难快速切入,索尼凭借多年的技术积累,能保持先发优势。
车载传感器的单价远高于手机传感器,一颗高端手机传感器的价格约为10-20美元;而一颗车载ADAS传感器的价格可达50-100美元,车内监控传感器的价格也在30-50美元之间。
更高的单价意味着更高的利润率,这对索尼半导体部门的营收增长至关重要。
熊本工厂的转型,就是这场战略的落地载体。索尼计划到2026年,将熊本工厂的车载传感器产能提升到总产能的60%以上,同时投入1000亿日元用于技术研发,重点突破高分辨率、低功耗、多光谱集成等关键技术。
此外,索尼还在加强与车企的深度合作,除了与Mobileye联合开发HDR模式,还与丰田、本田等日系车企合作,定制符合其自动驾驶需求的传感器方案。
当然,索尼也面临着激烈的竞争。豪威科技已经推出了1000万像素的车载传感器,意法半导体则在RGB-IR领域布局多年,甚至国内的韦尔股份也在加速车载传感器的研发。
但索尼的优势在于技术整合能力,不是单纯比拼像素或动态范围,而是将传感器、算法、ADAS和车内监控结合起来,提供[turn-key解决方案]。
结尾:
车载视觉不再是[传感器拍得清就行],而是需要与ECU、AI算法、车载系统深度协同。
比如,传感器需要知道AI算法需要什么数据,才能优化数据输出格式;需要知道车载系统的功耗预算,才能调整工作模式。
未来,谁能构建[传感器+算法+车企]的生态,谁就能占据主导地位——索尼与Mobileye、丰田的合作,正是在构建这样的生态。
部分资料参考:沃泰克斯电子:《索尼发布革命性车载传感器,开启汽车视觉新纪元》,半导体行业观察:《全球首颗,索尼推出内置SerDes的汽车CIS》,中日制造互联:《索尼半导体押注车载影像传感器——熊本工厂开启[第二根支柱]》

 







