進化、成長、多様化するビジョン市場
イメージセンシングは、間違いなく自動車、産業、消費者の主要市場分野におけるメガトレンドを支えています。オン・セミコンダクターでは、CMOSの主要カメラ技術に関する技術力や経験に基づいたビジョンを提供し、パフォーマンス要求に応えることによって、これら3つすべての分野において、コンセプトを実現できるような取り組みを進めてきました。
例えば、市場動向の把握と顧客との緊密な連携により、産業用カメラ向けのX-Classプラットフォームや自動車用アプリケーション向けのHayabusaなど、新型センサーの開発と導入を推進してきました。代表的な市場ニーズとして、光学ノードで画質の低下を生じない高解像度の実現があります。また、電子回路数の増加に伴って、特に自動車分野を含む携帯型バッテリ駆動製品における電力量が増大するため、エネルギー効率の向上も当然ながら大事な要件となります。ほとんどの市場で、設計サイクル短縮に対する圧力も現実のものとなっています。このことは、製品をより早く市場に投入するために、設計ステージの数を削減し簡素化するのに役立つ、拡張容易なイメージセンサープラットフォームが重要であることを意味しています。
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さまざまな分野で活用が進むCMOSイメージセンサ
自動車に求められるイメージセンサの要素
安全性と利便性を両立させるための運転者支援ソリューションのニーズが高まる中、イメージング機能を備えた車両に搭載されるシステム数が急激に増えています。これらの高度な機能により、アダプティブクルーズコントロール(車間距離制御装置)や自動緊急ブレーキなどの機能が実現します。これは一部の地域で必須となっているリアビューカメラ、360度サラウンドビューシステム、ミラーを置き換えるカメラモニタシステムなどの駐車支援機能に追加されるものです。
アドバンストドライバーアシスタンスシステム(ADAS:先進運転支援システム)の下で、より多くのカメラや他のセンシング機能がADASの規定レベルを通じて自動車業界を牽引するのに貢献しているほか、将来的には、米国自動運転基準のレベル4やレベル5といった完全自動運転の実現につながることも期待されています。アジア、アメリカ、ヨーロッパなど、各地域におけるニーズ、社会的受容、インフラ、安全を担保する自動運転の国際基準(これが問題)などによって時期が異なるだけで、この流れは避けられないように思えます。
自動車環境は、イメージセンサーにとって非常に厳しい動作条件やパラメータとなる場合があります。状況によっては、ダイナミックレンジが非常に広くなる可能性があります。例えば、カメラの視野に太陽から直接放射される最も明るい部分と、トンネル内の暗い部分との間には極端なコントラストが存在します。ADASアルゴリズムとドライバの両方に対してシーンを適切に表現するには、高いダイナミックレンジ出力でシーンの詳細をキャプチャすることが重要です。
進むさまざまなセンサの統合
より高度なADASおよび自動運転のための完全なセンシングを支援するには、複数の技術の融合も必要です。イメージセンサーの他に、レーダーや超音波もあります。それぞれに、検出範囲、物体のサイジング、移動物体の検出能力、薄暗い場所や限られた視界での作業能力などのパラメータに関して、特定の長所と短所があります。複数の技術を融合して使用することで、アプリケーション要件をすべて安全かつ効果的に満たすことができます。オン・セミコンダクターは、イメージセンシングだけでなく、レーダーと超音波の両機能を持つ専門技術も開発してきました。これにより、複数の技術とそれによってもたらされるメリットを統合ソリューションで実現できるようになるためです。
自動車メーカーは近年、車両にパルス幅変調(PWM)のLED照明を採用するようになっています。また、電子交通標識や車両メッセージングシステムなども同様にLEDを採用するようになってきており、イメージセンサーメーカーの課題はさらに複雑になる可能性がでてきています。従来のカメラで撮像すると、特に明るい環境では、これらのパルス光源はちらつき(フリッカー)のように見え、ADASアルゴリズムにとって問題となるほか、運転者の注意がそれてしまう可能性があります。こうしたフリッカーを抑制するLFM(LED Flicker Mitigation)技術を高い信頼性を持って実現できる企業は、まだそう多くはありません。
高い信頼性を実現するための厳しい安全基準の遵守は、カメラ/ビジョンアプリケーション向け車両プラットフォームに製品を供給するための必須条件です。AEC-Q100 Grade 2、第4世代ISO26262 ASIL-C (SEooC)などの規格が確立されているほか、最近では、データの送受信を行うカメラを含む多くの車両システムに改ざん防止を提供するために、L4、L5 ADに対応したサイバーセキュリティも重要になってきました。オン・セミコンダクターもこうした標準に沿ったイメージセンサを提供しており、最近では、サイバーセキュリティを内蔵したイメージセンサーの販売も開始しました。
また、Baidu Apolloプラットフォーム、Mobileye、NVIDIA、Intel、Qualcommなどの大手企業のプラットフォームで構成されるエコシステムの中において、ソリューションを機能させること重要視して取り組んでいるほか、センシングと人間の視覚との融合技術(Clarity+として知られている)でも最先端を走るべく、研究開発を続けています。
