CMOS-Bildsensoren Problem mit LED-Flackern gelöst

Vergleich von zwei Aufnahmen, einmal mit und ohne LFM-Technik Bild: On Semiconductor

Der größte und der drittgrößte Hersteller von CMOS-Sensoren für Automotive-Anwendungen – On Semiconductor und Toshiba – haben zeitgleich neue Sensoren auf den Markt gebracht, die mit interessanten Merkmalen aufwarten.

In naher Zukunft wird allerdings Sony den Platz von Toshiba einnehmen und vom viertgrößten zum drittgrößten Anbieter von CMOS-Sensoren für den Automotive-Markt aufsteigen, denn Toshiba gab im Oktober bekannt, sich im Rahmen einer Umstrukturierung aus dem Geschäft mit CMOS-Bildsensoren zurückzuziehen und alle dazu benötigten Aktivitäten an Sony zu verkaufen. Der Transfer soll noch dieses Jahr abgeschlossen werden.

Toshiba erklärte damals, dass man sich in Zukunft nur noch auf Bereiche konzentrieren wolle, in denen man führend ist – und die Wachstumschancen aufweisen. Den zweiten Punkt erfüllen die CMOS-Bildsensoren für Automotive-Anwendungen sicherlich, so zumindest die Aussage von Taner Ozcelik, Senior Vice President & General Manager, Image Sensing Group von ON Semiconductor. Er schätzt, dass der Umsatz mit Bildsensoren für Automotive-Anwendungen zwischen 2014 und 2018 jährlich um durchschnittlich 28 Prozent wachsen wird. Dass sich Toshiba dennoch aus dem Geschäft zurückzieht, dürfte dann wohl eher folgenden Grund haben: Bei Nikkei Asian Review ist zu lesen, Toshiba komme laut Techno Systems Research im gesamten Markt mit CMOS-Bildsensoren lediglich auf einen Marktanteil von 1,9 Prozent, das ist sicherlich nicht führend. Da steht ON Semiconductor mit einem Marktanteil von rund 46 Prozent unter den Anbietern von CMOS-Sensoren für Automotive-Anwendungen schon anders da.

ADAS treibt das Wachstum voran

Dass der Umsatz mit CMOS-Sensoren im Automotive-Markt durchschnittlich um 28 Prozent wachsen soll, führt Ozcelik auf den zunehmenden Einsatz von ADAS-Systemen im Fahrzeug zurück. Er erklärt, dass heute im Schnitt acht bis zehn Kameras pro Fahrzeug integriert sind, in Zukunft sollen es 12 bis 15 Kameras werden. Ozcelik: »Vorausschauende ADAS-Systeme werden integraler Bestandteil der Fahrzeuge, um Insassen und Fußgänger zu schützen.« Mit Blick auf die von der Society of Automotive Engineers festgelegten Levels für selbstfahrende Fahrzeuge geht er davon aus, dass die heute bereits verbauten Funktionen wie Spurassistent, Rückfahrkamera etc. in den nächsten Jahren mit weiteren Funktionseinheiten wie Fußgängererkennung bei Tag (und zu einem späteren Zeitpunkt auch bei Nacht), Augmented Reality oder Kreuzungsassistent ergänzt werden. Ozcelik: »Vorausschauende ADAS-Systeme werden zum integralen Bestandteil, um die Sicherheit der Fahrzeuginsassen und der Fußgänger zu erhöhen.«

Diese Entwicklungen würden neue Anforderungen an die ADAS-Sensoren mit sich bringen. Ozcelik verweist beispielsweise auf eine höhere Auflösung, guten Signal-Rausch-Abstand auch bei schlechten Lichtverhältnissen, auf den Betrieb bei höheren Temperaturen und eine verbesserte Farbwiedergabe. Außerdem müssen die Sensoren zunehmend die Vorgaben der ISO 26262 erfüllen, da sie verstärkt in sicherheitskritischen ADAS-Systemen zum Einsatz kommen.

Der ARO2390 von ON Semiconductor

Diese Anforderungen will ON Semiconductor mit seinem neuen AR0230AT abdecken. Dabei handelt es sich um einen Bildsensor mit einem aktiven Pixel-Array von 1928 (H) x 1208 (V) und einem optischen Format von 1 / 2,7 Zoll, der auch 1080p-Videos aufnehmen kann. Der 2-MPixel-Sensor ist mit der LFM-Technik ausgestattet – LFM steht für LED Flicker Mitigation. LEDs werden meistens getaktet angesteuert.

Auch wenn in Internet-Foren immer wieder zu lesen, dass Autofahrer das Flimmern von LED-Rückleuchten als unangenehm empfinden, stellt es ein viel größeres Problem für die Verkehrszeichenerkennung dar: Es kann ein Erkennen des Verkehrszeichen verhindern. Die von On Semi entwickelte und zum Patent angemeldete LFM-Technik blendet das LED-Flimmern aus und macht somit eine Verkehrszeichenerkennung unter allen Lichtbedingungen möglich.