Within the rapidly evolving landscape of automotive technology, camera modules have emerged as indispensable components, powering advanced driver-assistance systems (ADAS), autonomous driving functionalities, and in-cabin monitoring solutions. At the core of these modules lies the image sensor—a critical component that converts light into electrical signals, directly influencing the camera’s image quality, operational reliability, and overall performance. The selection of an appropriate sensor is therefore paramount, as it determines a vehicle’s ability to “perceive” its surrounding environment, even under challenging conditions such as low light, glare, or high-speed motion.
இந்த வழிகாட்டி சிறந்த செயல்திறன் கொண்ட சென்சார்களை ஆய்வு செய்கிறது.ஆட்டோமோட்டிவ் கேமரா மாட்யூல்கள், முக்கிய செயல்திறன் அம்சங்கள், முன்னணி மாதிரிகள் மற்றும் குறிப்பிட்ட வாகன பயன்பாடுகளில் சென்சார் தேர்வுக்கான முக்கிய கருத்துகளை விவரிக்கிறது. சரியான சென்சார்களை தேர்வு செய்வதன் முக்கியத்துவம் ஆட்டோமோட்டிவ் கேமராஸ்
ஆட்டோமோட்டிவ் கேமராக்கள் மிகவும் கடுமையான சூழ்நிலைகளில் செயல்படுகின்றன: கடுமையான வெப்பநிலை வரம்புகள் (-40°C முதல் 85°C), தொடர்ந்து நடனமாடும் அதிர்வுகள், தூசி வெளிப்பாடு மற்றும் மாறும் ஒளி நிலைகள். நுகர்வோர் தரமான கேமராக்களுடன் ஒப்பிடும்போது, ஆட்டோமோட்டிவ் கேமராக்கள் ஓர் நாளில் 24 மணி நேரம், வாரத்தில் 7 நாட்கள் நிலையான செயல்திறனை வழங்க வேண்டும், இது ஓட்டுனர் மற்றும் பயணிகளின் பாதுகாப்பை உறுதி செய்யும். ஒரு தரமற்ற சென்சார் மங்கலான படங்களை, தாமதமான பொருள் கண்டறிதலை அல்லது முக்கிய ஆபத்துகளை அடையாளம் காண முடியாமலிருப்பதை உருவாக்கலாம் - இவை அனைத்தும் ஓட்டுனர் பாதுகாப்புக்கு முக்கிய ஆபத்திகளை உருவாக்குகின்றன.
ஒரு சிறந்த வாகன சென்சார் தீர்மானம், குறைந்த ஒளி உணர்வு, இயக்க வரம்பு, கட்டம் வீதம் மற்றும் சக்தி திறனை இடையே சமநிலையை அடைகிறது. கூடுதலாக, இது வாகன தொழில்நுட்பத்திற்கான கடுமையான தரநிலைகளை (எ.கா., நம்பகத்தன்மை சான்றிதழுக்கான AEC-Q100) பின்பற்ற வேண்டும் மற்றும் ஒன்-சிப் படக் சிக்னல் செயலாக்கிகள் (ISPs) உடன் எளிதாக ஒருங்கிணைக்கப்பட வேண்டும், இது நேரடி தரவுப் செயலாக்கத்தை சாத்தியமாக்குகிறது.
Automotive கேமரா சென்சார்களில் மதிப்பீடு செய்ய வேண்டிய முக்கிய செயல்திறன் அம்சங்கள்
குறிப்பிட்ட சென்சார் மாதிரிகளை ஆராய்வதற்கு முன், உயர் செயல்திறன் கொண்ட வாகன கேமரா சென்சாரின் முக்கிய அம்சங்களை வரையறுக்குவது அவசியம்:
1. தீர்வு: மெகாபிக்சல்களில் (MP) அளவிடப்படும், தீர்வு சென்சாரால் பிடிக்கப்பட்ட விவரத்தின் அளவைக் கட்டுப்படுத்துகிறது. லேன்-கீப்பிங் உதவி அல்லது போக்குவரத்து சின்னங்களை அடையாளம் காண்பது போன்ற ADAS செயல்பாடுகளுக்கு, 2MP முதல் 8MP வரை தீர்வு வரம்பு பொதுவாக போதுமானது. சுய இயக்க வாகனங்கள் (நிலை 3 மற்றும் மேலே) நீண்ட தூரங்களில் சிறிய பொருட்களை (எடுத்துக்காட்டாக, பாதாளிகள், சைக்கிள் ஓட்டிகள்) கண்டறிய 8MP முதல் 12MP தீர்வுடன் சென்சார்களை அடிக்கடி தேவைப்படும்.
2. குறைந்த ஒளி செயல்திறன்: பெரிய பிக்சல்களால் (எடுத்துக்காட்டாக, 1.4μm அல்லது அதற்கு மேல்) மற்றும் உயர் சிக்னல்-க்கு-சத்தம் விகிதங்கள் (SNR) கொண்ட சென்சார்கள் குறைந்த ஒளியில் சிறந்த செயல்திறனை வெளிப்படுத்துகின்றன. இந்த திறன் இரவு ஓட்டத்தில் முக்கியமாகும், அங்கு காட்சி இயல்பாகக் குறைக்கப்பட்டுள்ளது.
3. டைனமிக் ரேஞ்ச் (DR): டெசிபெல்ஸ் (dB) இல் வெளிப்படுத்தப்படும், டைனமிக் ரேஞ்ச் ஒரு சென்சாரின் வெளிச்சமான மற்றும் இருண்ட பகுதிகளில் (எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு சூரிய ஒளியில் உள்ள சாலை மற்றும் ஒரு நிழலான சுரங்கம்) விவரங்களை பிடிக்கக்கூடிய திறனை அளவிடுகிறது. கார் சென்சார்கள் 120dB அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட டைனமிக் ரேஞ்ச் தேவை, அதிக எதிரொலியுள்ள காட்சிகளை மேலோட்டம் அல்லது கீழோட்டம் இல்லாமல் கையாள.
4. ஃபிரேம் வீதம்: அதிகமான ஃபிரேம் வீதங்கள் (எடுத்துக்காட்டாக, 60 ஃபிரேம்கள் ஒரு விநாடிக்கு, fps) மென்மையான இயக்கத்தைப் பிடிக்க உறுதி செய்கின்றன, இது வேகமாக நகரும் பொருட்களைப் போன்றவற்றை கண்டறிய மிகவும் முக்கியமாகும், உதாரணமாக மற்ற வாகனங்கள் அல்லது சைக்கிள் ஓட்டிகள்.
5. சூட்டர் வகை: உலகளாவிய சூட்டர்கள் முழு படத்தை ஒரே நேரத்தில் பிடிக்கின்றன, இயக்கம் மங்கல்களை நீக்குகின்றன—இவை உயர் வேகத்தில் ஓட்டும் சூழ்நிலைகளுக்கு சிறந்தவை. ரோலிங் சூட்டர்கள், செலவினத்தில் குறைவாக இருப்பினும், வேகமாக நகரும் பொருட்களை பிடிக்கும் போது மாறுபாட்டை உருவாக்கலாம்.
6. சக்தி திறன்: சென்சார்கள் கடுமையான சக்தி பட்ஜெட்டுகளில் செயல்பட வேண்டும், குறிப்பாக மின்சார வாகனங்களில் (EVs) எங்கு ஆற்றல் பாதுகாப்பு நேரடியாக ஓட்டப் பரப்பை பாதிக்கிறது.
7. கார் தரத்திற்கேற்ப நம்பகத்தன்மை: பாதுகாப்பு முக்கியமான பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படும் சென்சார்கள் AEC-Q100 (கார் மின்சார உபகரணங்களுக்கு ஒரு அழுத்த-சோதனை தகுதி தரநிலை) மற்றும் ISO 26262 (சாலை வாகனங்களுக்கு ஒரு செயல்பாட்டு பாதுகாப்பு தரநிலை) ஆகியவற்றுக்கு உடன்படுவது தவிர்க்க முடியாதது.
Automotive கேமரா மாட்யூல்களுக்கு முன்னணி சென்சார்கள்
மேலே குறிப்பிடப்பட்ட அளவுகோல்களின் அடிப்படையில், கீழ்க்காணும் சென்சார்கள் வாகன உற்பத்தியாளர்கள் மற்றும் Tier-1 வழங்குநர்களால் பரவலாக நம்பப்படுகிறது:
1. Sony IMX Series: தொழில்துறை முன்னணி பல்துறை திறன்
Sony-ன் IMX சென்சார் வரிசை வாகன சந்தையில் முன்னணி இடத்தை வகிக்கிறது, அதன் அற்புதமான குறைந்த ஒளி செயல்திறன் மற்றும் இயக்கத்திற்கான வரம்பு திறன்களால் தனித்துவமாக உள்ளது.
• Sony IMX690: 1.4μm பிக்சல்களுடன் 2MP சென்சார் மற்றும் 120dB உயர் டைனமிக் ரேஞ்ச் (HDR) கொண்டது. இது குறைந்த ஒளி சூழல்களில் சத்தத்தை குறைக்க Sony இன் Exmor RS தொழில்நுட்பத்தை பயன்படுத்துகிறது, இது பின்னணி மற்றும் சுற்று-காட்சி கேமரா அமைப்புகளுக்கு மிகவும் ஏற்றது. அதன் சுருக்கமான வடிவம் (1/2.7-இன்ச் ஒளி வடிவம்) இடத்தை குறைக்கும் மாடுல் வடிவமைப்புகளில் எளிதான ஒருங்கிணைப்பை சாத்தியமாக்குகிறது.
• Sony IMX728: ஒரு 8MP சென்சார் முன்னணி ADAS கேமராக்கள் க்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. 1.0μm பிக்சல்கள் மற்றும் 140dB HDR உடன், இது உயர்-எதிர்ப்பு நிலைகளில் (எடுத்துக்காட்டாக, காலை அல்லது மாலை) நுணுக்கமான விவரங்களை பிடிக்கிறது. இது 60fps வீடியோ பதிவு ஆதரிக்கிறது, வேகமாக நகரும் பொருட்களின் தெளிவான படங்களை உறுதி செய்கிறது.
• Sony IMX490: ஒரு 12MP உலகளாவிய ஷட்டர் சென்சார், உயர்தர தன்னாட்சி இயக்க அமைப்புகளுக்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. இது இயக்க மங்கல்களை நீக்குகிறது - உயர் வேக நெடுஞ்சாலை சூழ்நிலைகளுக்கான முக்கிய தேவையாகும் - மற்றும் 120dB HDR ஐ வழங்குகிறது. அதன் AEC-Q100 தரம் 2 சான்றிதழ் கடுமையான வெப்பநிலை வரம்புகளில் நம்பகமான செயல்பாட்டை உறுதி செய்கிறது.
2. ON Semiconductor AR0820 மற்றும் AR0234: உறுதிமொழி மற்றும் செலவின்மை
ON Semiconductor கார் தரத்திற்கேற்ப உள்ள சென்சார்களில் நிபுணத்துவம் பெற்றுள்ளது, நிலைத்தன்மை மற்றும் செலவினச் செயல்திறனை மையமாகக் கொண்டு.
• AR0820: 1.12μm பிக்சல்களுடன் 8MP சென்சார் மற்றும் 140dB HDR. இது ON Semiconductor இன் Nyxel® அருகிலுள்ள கதிர்வீச்சு (NIR) தொழில்நுட்பத்தை உள்ளடக்கியது, குறைந்த ஒளி செயல்திறனை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் நடைபாதை கண்டறிதற்கான மேம்பட்ட இரவு பார்வையை சாத்தியமாக்குகிறது. இது ADAS பயன்பாடுகளுக்கான முன்னணி கேமராவில் பரவலாக ஏற்றுக்கொள்ளப்படுகிறது.
• AR0234: ஒரு 2MP சென்சார், கார் உள்ளே கண்காணிப்பிற்காக உகந்தது (எடுத்துக்காட்டாக, ஓட்டுனர் தூக்கம் கண்டறிதல் அல்லது பயணி இருப்பு உணர்வு). இது NIR படமெடுக்க உதவுகிறது, முழுமையாக இருட்டில் கூட இன்ஃப்ராரெட் LED களுடன் செயல்பட அனுமதிக்கிறது, மற்றும் குறைந்த மின்சாரம் (300mW க்குக் கீழே) பயன்படுத்துகிறது—இதனால் இது பேட்டரி இயக்கப்படும் கேமரா மாட்யூல்களுக்கு உகந்தது.
3. Samsung ISOCELL Auto 4AC: தன்னிச்சையான ஓட்டத்திற்கு உயர் தீர்மானம்
சாம்சங் ISOCELL ஆட்டோ தொடர் அடுத்த தலைமுறை தன்னியக்க வாகனங்களை இலக்கு வைக்கிறது, உயர் தீர்மானம் மற்றும் AI ஒருங்கிணைப்பு திறன்களை முக்கியமாகக் குறிப்பிடுகிறது.
• ISOCELL Auto 4AC: 4MP சென்சார் 1.2μm பிக்சல்களுடன் மற்றும் 120dB HDR. இது சுற்றுப்புற ஒளி நிலைகளின் அடிப்படையில் உணர்திறனை இயக்கமாகச் சரிசெய்யும் “ஸ்மார்ட் ISO” முறை கொண்டது, இது பொருந்தக்கூடிய தன்மையை மேம்படுத்துகிறது. அதன் சுருக்கமான வடிவமைப்பு (1/2.8-அங்குலம்) மெட்டுப்பட்ட camera modules இல் பொருந்துகிறது, இது பக்கம் பார்வை கண்ணாடி ஒருங்கிணைப்புக்கு ஏற்றது.
• ISOCELL Auto 8AC: ஒரு 8MP சென்சார், உலகளாவிய ஷட்டர் தொழில்நுட்பத்துடன் சீரமைக்கப்பட்டுள்ளது, இயக்கம் மாறுபாட்டை நீக்குகிறது. இது 60fps வீடியோ மற்றும் 140dB HDR ஐ ஆதரிக்கிறது, இது Level 4 (L4) சுய இயக்க வாகனங்களுக்கு துல்லியமான பொருள் கண்காணிப்பை தேவைப்படும் சிறந்த தேர்வாக அமைக்கிறது.
4. OmniVision OV10640 மற்றும் OV2775: சுருக்கமான வடிவமைப்பு மற்றும் செயல்திறன்
OmniVision சிறிய வடிவ அளவீட்டுக்கான சென்சார்களை மையமாகக் கொண்டு, நிறுவல் இடம் குறைவான பயன்பாடுகளுக்கு சேவையளிக்கிறது.
• OV10640: ஒரு 1MP சென்சார் பின்விளக்க கேமராக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. இதன் மிதமான தீர்மானத்திற்கு மாறாக, இது 120dB HDR மற்றும் சிறந்த குறைந்த ஒளி செயல்திறனை (1.75μm பிக்சல்கள் உடன்) வழங்குகிறது. இதன் சுருக்கமான அளவு (1/4-அங்குலம்) மற்றும் குறைந்த சக்தி உபயோகிப்பு (240mW) இதனை செலவுக்கு உணர்வுள்ள வாகன மாதிரிகளுக்கான பிரபலமான தேர்வாக மாற்றுகிறது.
• OV2775: 1.4μm பிக்சல்களுடன் 2MP சென்சார் மற்றும் 120dB HDR. இது உண்மைக் காலத்தில் படத்தை மேம்படுத்துவதற்கான on-chip ISP ஐ ஒருங்கிணைக்கிறது, இது வாகனத்தின் முதன்மை செயலியில் கணினி சுமையை குறைக்கிறது. இது சுற்று-காட்சி அமைப்புகளில் (360° கேமராக்கள்) பொதுவாக பயன்படுத்தப்படுகிறது.
5. Maxim Integrated MAX96712: பாதுகாப்பு-முக்கிய பயன்பாடுகள்
Maxim Integrated செயல்பாட்டு பாதுகாப்புக்கான சென்சார்களில் சிறப்பு பெற்றுள்ளது, ISO 26262 ASIL-B/D உடன்படிக்கையை பூர்த்தி செய்வதற்கான கவனம் செலுத்துகிறது.
• MAX96712: 1.75μm பிக்சல்களுடன் 2MP சென்சார் மற்றும் 120dB HDR. இது CRC பிழை சரிபார்ப்பு மற்றும் ஃபிரேம் ஒத்திசைவு போன்ற உள்ளமைக்கப்பட்ட பாதுகாப்பு முறைமைகளை உள்ளடக்கியது, தரவின் முழுமையை உறுதி செய்கிறது - இது தானியங்கி அவசர தடுப்பு (AEB) போன்ற ADAS செயல்பாடுகளுக்கு முக்கிய தேவையாகும்.
ஆட்டோமோட்டிவ் கேமரா பயன்பாட்டின் அடிப்படையில் சென்சார் தேர்வு
சென்சார்கள் செயல்திறன் மற்றும் வடிவத்தில் மாறுபடுகின்றன, எனவே காமராவின் குறிப்பிட்ட பங்கு வாகனத்தில் உள்ளதற்கேற்ப சிறந்த தேர்வு மாறுபடும்:
• முன் முகம் காணும் கேமராக்கள்: இந்த அமைப்புகள் அடிப்படைக் காப்புறுதி செயல்பாடுகளை (எ.கா., பாதை விலகல் எச்சரிக்கை, அடிப்படைக் குரூஸ் கட்டுப்பாடு) கையாள்கின்றன மற்றும் உயர் தீர்மானம் (8MP+), உலகளாவிய ஷட்டர்கள், மற்றும் 140dB+ HDR ஐ தேவைப்படுத்துகின்றன. சிறந்த பரிந்துரைகள்: Sony IMX728, ON Semiconductor AR0820.
• சுற்று-காட்சி கேமரா (360°): இந்த கேமராக்கள் சுருக்கமான அளவு, குறைந்த சக்தி உபயோகிப்பு மற்றும் 120dB HDR ஐ முன்னுரிமை அளிக்கின்றன. 2MP முதல் 4MP வரை உள்ள தீர்மானம் போதுமானது. சிறந்த பரிந்துரைகள்: Samsung ISOCELL Auto 4AC, OmniVision OV2775.
• முன்புற காட்சி கேமரா: இந்த அமைப்புகள் குறைந்த ஒளி செயல்திறனை மற்றும் செலவினத்தை முன்னுரிமை அளிக்கின்றன. 1MP முதல் 2MP வரை உள்ள தீர்வு பொதுவாக போதுமானது. சிறந்த பரிந்துரைகள்: OmniVision OV10640, Sony IMX690.
• இன்கேபின் கண்காணிப்பு கேமராக்கள்: இவை NIR ஆதரவு மற்றும் குறைந்த சக்தி உபயோகத்தை இயக்குநர் அல்லது பயணியை கண்காணிக்க தேவைப்படுகிறது. சிறந்த பரிந்துரைகள்: ON Semiconductor AR0234, Maxim Integrated MAX96712.
உயிர்ப்பெற்ற வாகன கேமரா சென்சார்களில் புதிய போக்குகள்
கார் சென்சார் சந்தை விரைவாக மாறிக்கொண்டிருக்கிறது, தொழில்துறை அதிக அளவிலான சுயாதீனத்திற்கான மாற்றத்தை முன்னெடுத்துக் கொண்டு. முக்கியமான போக்குகள் உள்ளன:
• உயர்தர தீர்வு: 12MP முதல் 16MP தீர்வுள்ள சென்சார்கள் L3+ தன்னியக்க வாகனங்களுக்கு நிலையானதாக மாறுகின்றன, 300 மீட்டருக்கு மேற்பட்ட தொலைவுகளில் பொருட்களை கண்டறிய உதவுகின்றன.
• AI ஒருங்கிணைப்பு: சன்சார்கள் சிப்-இல் உள்ள AI வேகப்படுத்திகள் (எ.கா., Sony இன் IMX500) தரவுகளை முன் செயலாக்கம் செய்யலாம் (எ.கா., பொருள் வகைப்படுத்தல்) அதை வாகனத்தின் மின்சார கட்டுப்பாட்டு அலகுக்கு (ECU) அனுப்புவதற்கு முன்பு, தாமதத்தை குறைக்கிறது.
• பலவண்ண காட்சி: காட்சி ஒளி மற்றும் NIR திறன்களை இணைக்கும் சென்சார்கள், மழை அல்லது மிதமான மழை போன்ற தீவிர வானிலை நிலைகளிலும் 24/7 நம்பகமான செயல்திறனை உறுதி செய்கின்றன, எனவே அவை அதிகமாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• தற்காலிகம்: உற்பத்தியாளர்கள் மின்சார வாகனங்களின் ஆற்றல் திறன் குறிக்கோள்களுடன் ஒத்துப்போக, குறைந்த சக்தி உபயோகத்துடன் (200mW க்குள்) உள்ள சென்சார்கள் உருவாக்குகிறார்கள்.
தீர்வு
ஒரு கார் கேமரா மாடுலுக்கான சரியான சென்சாரை தேர்வு செய்வது செயல்திறன், நம்பகத்தன்மை மற்றும் பயன்பாட்டு குறிப்பிட்ட தேவைகளை சமநிலைப்படுத்த வேண்டும். சோனியின் IMX தொடர் அதன் பல்துறை பயன்பாட்டிற்காக சிறப்பாக உள்ளது, அதே சமயம் ON Semiconductor கடுமையான மற்றும் செலவினம் குறைந்ததாக excels செய்கிறது. சாம்சங் ISOCELL ஆட்டோ வரிசை தன்னாட்சி இயக்கத்திற்கான உயர் தீர்மான தேவைகளை குறிக்கிறது, மற்றும் OmniVision மற்றும் Maxim Integrated இடம் குறைந்த மற்றும் பாதுகாப்பு முக்கியமான பயன்பாடுகளுக்கான ஈர்க்கக்கூடிய தீர்வுகளை வழங்குகின்றன.
வாகனங்கள் increasingly புத்திசாலித்தனமாக மாறுவதால், கேமரா சென்சார்களின் பங்கு தொடர்ந்தும் விரிவடையும்—இது ஓட்டுனர் பாதுகாப்பை மேம்படுத்துவதிலிருந்து முழுமையாக தன்னாட்சி செயல்பாட்டை சாத்தியமாக்குவதற்கு. இயக்கவியல் வரம்பு, குறைந்த ஒளி செயல்திறன் மற்றும் வாகன தரத்திற்கேற்ப சான்றிதழ் போன்ற முக்கிய அம்சங்களை முன்னுரிமை அளிப்பதன் மூலம், உற்பத்தியாளர்கள் தங்கள் கேமரா மாட்யூல்கள் நவீன வாகன அமைப்புகளுக்கான தெளிவும் நம்பகத்தன்மையும் வழங்குவதை உறுதி செய்யலாம்.
குறைந்த செலவிலான பின்விளைவுக் காமரா அல்லது முன்னணி ADAS தீர்வை வடிவமைக்கிறீர்களா, இந்த வழிகாட்டியில் குறிப்பிடப்பட்டுள்ள சென்சார்கள் இன்று உள்ள வாகன சவால்களை சமாளிக்க சிறந்த வகை விருப்பங்களை பிரதிநிதித்துவம் செய்கின்றன.