CMS正式获准上车，百万套/年的市场空间将掀起怎样的CIS技术革命？

7月1日，国家标准GB15084-2022《机动车辆间接视野装置性能和安装要求》正式实施，为汽车电子后视镜制定了详细的技术细则，使其不但可以安装，而且允许取代传统后视镜。这意味着汽车电子后视镜（Camera Monitor System – 以下简称 CMS）已正式获准上车搭载！

市场面来看，各家车企也纷纷“行动”，例如不久前首发亮相的阿维塔就将配备CMS，此外，包括北汽魔方（疆程方案）、路特斯Eletre（佛吉亚方案）等多款车型也都已有相应配置。根据高工智能汽车研究院预测，到2025年，仅中国市场乘用车前装电子外后视镜的规模将可能突破百万套/年（包括选装）。

图片来自于中国汽车报“电子后视镜正式‘上岗’，产业链加快导入步伐”一文

已量产/规划CMS的车型列表（由焉知汽车制作）

CMS是通过摄像头与显示器组成的系统，在规定视野内看清车辆后方、侧方或前方视野的间接视野装置。基于驾驶安全性要求，其需要满足GB15084标准、满足汽车D安全等级，因此无论是技术门槛、安全等级、还是性能指标等都有着十分苛刻的要求。新应用的诞生必将引领各类车载电子器件的技术升级与导入，这一过程中也有不少问题浮出水面。比如，与传统车载摄像头不同的是，CMS摄像头对成像的清晰度、精确度（无畸变/伪影）、暗光性能及高帧率都有着更高层次的要求。

一、瞄准未来，高帧率成为破局关键！

CIS（CMOS图像传感器）是CMS摄像头的核心器件之一，无论是影像质量还是响应速度最终都要落点到CIS的成像性能上来。CMS的正式“上岗”无疑对CIS的性能升级提出了考验。传统车载摄像头的主流帧率在30fps左右，但这并不能完全满足CMS的上车安全性要求。

具象化来说，假设两辆行驶中的车辆以相对速度60km/h在正常城市道路上行驶，如果CMS摄像头的响应时间是100ms，那CMS当下所显示的帧画面将会有约1.67米的误差。也就是说当下所看到的画面是100ms之前后车与本车的距离画面，且你们的实际距离要更“近”约1.67米的距离（如下图所示）。

CMS响应时间为100ms时显示画面与实际车距示意图

而这样的距离误差会随着响应速度以及两车相对速度的增加而变得更大。具体如下表所示：

各相对速度下，CMS响应时间与实际两车距离对照表

因此，在相对速度不变的情况下，响应时间（或者可以说延迟时间）越短，CMS显示与实际车距的误差值就越小，安全性也更高。那如何缩短响应时间呢？这就要求CIS的帧率要很高！

二、60fps为什么如此重要？

在新国标出台后，对应用于CMS的CIS帧率要求趋向于提升至60fps，这是为何呢？

如果把CMS应用从图像采集到显示的过程展开，大致可以分为三个部分：Camera拍摄+Controller+LCD显示。

CMS应用从图像采集到显示的各环节所需时间的示意图

如图所示，如果要达到60ms的响应速度，除去Controller（SoC）+LCD显示的大约31.6ms的（固定）延时，则要求CIS（Camera）的单帧控制在29.4ms以内，且这还是最理想状态下的假设。如果要预留一些余量再减去5ms（整体响应时间55ms），则CIS的单帧时间就要控制在24.4ms以内。而传统车载30fps帧率CIS的单帧时间为33.3ms，已经无法满足要求，因此CIS的帧率要提升至60fps（单帧时间为16.6ms）才是更符合CMS实际应用场景的帧率性能标准。

三、技术“破冰”，元视芯高精度双排ADC技术

然而CIS的帧率提升并非易事，这对于CIS的数据读取速度，曝光性能控制都提出了更高的要求，且还要受到HDR、暗光性能、高分辨率等综合成像品质要求的制衡。

为了应对CMS未来对高帧率的应用需求，元视芯在自身先进的高精度ADC下，有别于传统主流车规Sensor而采用了双排ADC设计，从而大幅提升了模数转换效率。同时，还解决了双排ADC结构下较易产生的均一性同步和噪声控制问题，最终能够在保障成像质量的前提下实现60fps的超高帧率。

根据高工智能汽车研究院监测数据显示，2022年中国市场（不含进出口）乘用车前装标配电子外后视镜交付为37.55万辆，前装搭载率尚不足2%。在新国标正式获准“上车”后，电子外后视镜或将成为未来潜在的一个重要增量市场。

元视芯瞄定未来，搭载有超高速扩展ADC技术的车规级CIS产品不久之后就将发布问世。今后，我们也将致力于为汽车智能化应用提供更卓越的芯片产品，推动汽车行业的发展，为汽车用户带来更加便捷、安全、智能的驾驶体验。