In-Cabin-Sensing Mehr IR-Empfindlichkeit soll In-Cabin-Kameras günstiger machen

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Mit einer neuen rückseitig belichteten Pixelarchitektur plant STMicroelectronics, die Systemkosten von Fahrer- und Innenraumkameras zu senken. Der 1,1-MPixel-Bildsensor VD56GA kombiniert eine erhöhte Infrarotempfindlichkeit mit integrierter Bildvorverarbeitung.

STMicroelectronics hat mit dem VD56GA einen neuen 1,1-MPixel-Automotive-Bildsensor für Fahrer- und Insassenüberwachung vorgestellt, der auf Infrarotaufnahmen im Fahrzeuginnenraum ausgelegt ist. Er soll OEMs und Tier-1-Zulieferern ermöglichen, entsprechende Kamerasysteme auch in volumenstarken Fahrzeugplattformen zu vertretbaren Systemkosten einzusetzen. Muster sind ab sofort verfügbar.

Treiber dafür ist unter anderem die zunehmende Verbreitung von Driver Monitoring Systems (DMS) und Occupant Monitoring Systems (OMS). Hinzu kommen regulatorische Anforderungen: Nach der europäischen General Safety Regulation gilt das Advanced Driver Distraction Warning seit Juli 2026 auch für neu zugelassene Pkw und leichte Nutzfahrzeuge, nachdem die Vorgabe zuvor bereits für neue Fahrzeugtypen galt. Die EU schreibt dabei allerdings nicht vor, dass hierfür zwingend eine Innenraumkamera eingesetzt werden muss.

Das Advanced Driver Distraction Warning (ADDW) ist im Kern ein System, das erkennt, wenn der Fahrer seine visuelle Aufmerksamkeit zu lange von der Fahraufgabe abwendet, und ihn dann warnt. Es geht also vor allem um Ablenkung durch den Blick, nicht allgemein um jede Form von Unaufmerksamkeit. Die EU definiert ADDW ausdrücklich als System, das den Fahrer dabei unterstützt, die Aufmerksamkeit auf die Verkehrssituation zu richten, und ihn warnt, wenn er abgelenkt ist.

Neue Pixelarchitektur für Infrarotaufnahmen

Für den VD56GA setzt ST auf eine neue rückseitig belichtete Pixelarchitektur namens „DeepNIR“, die speziell auf Infrarotaufnahmen ausgelegt ist. Gegenüber der Vorgängergeneration nennt der Hersteller eine um 35 Prozent höhere MTF-Bildschärfe sowie eine um knapp 60 Prozent höhere Quanteneffizienz. Die höhere IR-Empfindlichkeit ist für Innenraumkameras relevant, da Fahrer und Insassen möglichst unabhängig von den Lichtverhältnissen zuverlässig erfasst werden müssen. Infrarotbeleuchtung ermöglicht entsprechende Aufnahmen auch bei Dunkelheit, ohne den Innenraum mit sichtbarem Licht auszuleuchten.

ST zielt mit der verbesserten Sensorleistung allerdings nicht allein auf eine höhere Bildqualität. Nach Angaben des Herstellers sollen sich dadurch auch kostengünstigere Optiken, eine vereinfachte Infrarotbeleuchtung und weniger anspruchsvolle optische Filter einsetzen lassen. Damit soll insbesondere das komplette Kameramodul günstiger werden.

Bildvorverarbeitung direkt im Sensor

Zusätzlich integriert ST verschiedene Funktionen zur Bildverarbeitung direkt in den VD56GA. Dazu gehören unter anderem Spiegelung und Cropping, Dunkelkalibrierung, automatische Belichtungssteuerung sowie eine stückweise lineare Verarbeitung. Laut ST kann dadurch je nach Anwendung auf zusätzliche externe Ressourcen für die Bildvorverarbeitung verzichtet werden. Der Sensor steckt in einem 3,7 mm × 3,2 mm großen CSP-Gehäuse und unterstützt sowohl RAW- als auch YUV‑Ausgabeformate. Damit soll er sich in unterschiedliche Elektronik- und Softwarearchitekturen für Fahrzeugkameras integrieren lassen.

Die Kombination aus kompakter Bauform und integrierter Verarbeitung ist gerade bei In-Cabin-Kameras relevant, weil die Module häufig nur wenig Bauraum zur Verfügung haben – etwa bei einer Integration in Instrumententafel, Lenksäule, Rückspiegel oder Displayumgebung.

In-Cabin-Sensing wird zum Volumenthema

Fahrer- und Insassenüberwachung findet sich zunehmend nicht mehr nur in höherpreisigen Fahrzeugen. ST verweist auf Zahlen von Yole, nach denen das Marktvolumen entsprechender Systeme bis 2031 auf mehr als 70 Millionen Einheiten jährlich steigen soll. Mit höheren Stückzahlen gewinnen neben der eigentlichen Sensorleistung deshalb die Kosten des kompletten Kameramoduls und der Integrationsaufwand an Bedeutung.

Dabei geht es inzwischen nicht allein um die Erkennung von Müdigkeit oder Ablenkung. Abhängig vom jeweiligen System können Innenraumkameras beispielsweise auch Insassen und deren Sitzposition erfassen und damit weitere Sicherheits- oder Komfortfunktionen unterstützen. (sb)

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