차세대 모빌리티를 위한 ADAS 시스템 솔루션 가이드

2025년 12월 19일

자료제공/ 온세미(onsemi)

첨단 운전자 보조 시스템(ADAS)과 자율주행(AD) 분야에서 사용되는 카메라, 라이다(LiDAR) 센서는 안전 시스템을 구현하는 데 필수적이다. 이러한 센서는 자동 크루즈 제어·자동 긴급 제동· 자동 차선 유지 시스템·고급 전방 조명 등 안전 기능에 필요한 핵심 데이터를 수집한다. 온세미가 공개한 차세대 모빌리티 주행을 위한 ADAS 시스템 솔루션 가이드는 ADAS 시장 동향부터 시스템 구현, 솔루션 개요, 추천 제품에 이르기까지 전반적인 정보를 제공한다.

본 글에서는 자동차용 이미지 센서와 SiPM(Silicon Photomultipliers)을 중심으로 카메라와 라이다의 핵심 센싱 부품을 위한 온세미의 대표 솔루션을 소개한다. 이 글을 통해 엔지니어들은 다양한 ADAS 센싱 기술을 이해하고, 차량의 안전 성능을 최적화하는 데 필요한 기술을 확인할 수 있다.

ADAS 블록 다이어그램 – 전방 & 후방 센싱(도메인 컨트롤러 포함)

아래 블록 다이어그램은 온세미가 권장하는 ADAS 솔루션이다. 이는 대부분의 기능 디바이스를 지원하며, 전방, 후방, 주변 영역에 적용되는 센싱 기술을 그림으로 확인할 수 있다. 이미지 센서·라이다·초음파·레이더 솔루션 총 4단계로 구성된다. 아래 두 시스템 간의 주요 차이점은 이미지 센서의 활용과 전방, 후방 시스템의 초음파 신호 감지 능력에 있다.

그림 1. ADAS 블록 다이어그램 – 전방&후방 센싱(도메인 컨트롤러 포함)

ADAS 전방, 후방 - 이미지 센싱

하이퍼럭스 AR0823AT

온세미의 AR0823AT 이미지 센서는 자동차 산업의 ADAS를 위한 최첨단 솔루션으로, 안전성과 성능 측면에서 새로운 기준을 제시한다. 이 센서는 자동차 애플리케이션의 까다로운 요구 사항을 충족하도록 설계됐다. 8.3MP의 1/1.8인치 CMOS 디지털 이미지 센서로 다이내믹 레인지, 이미지 품질, 저조도 성능을 제공해 다양한 주행 조건에서 최적의 성능을 보장한다.

주요 장점:

• 우수한 이미지 품질: ARO0823AT는 2.1µm 픽셀 크기의 3840 H × 2160 V 활성 픽셀 어레이를 갖춰 선명한 고해상도 이미지를 제공한다. 이러한 픽셀 구조는 150dB 이상의 다이내믹 레인지와 자동 노출 조정 없이도 70도의 FOV를 구현한다.

• 향상된 안전 메커니즘: AR0823AT는 고급 HDR 이미지 합성과 LED 플리커 완화 기능을 통합해 레이턴시를 크게 줄이고, 실시간 기능 안전 메커니즘을 구현한다.

• 저조도 환경에서 강력한 성능: SE(Super Exposure) BSI(backside illumination) 픽셀로 저조도 환경에서도 뛰어난 이미지 성능을 유지하며, 야간 주행에서도 안정적인 작동을 보장한다.

그림 2. 온세미 AR0823AT 이미지 센서

AR0820AT

특징

• DR-Pix 기술을 적용한 고성능 2.1µm 자동차 등급 BSI 픽셀

• 고급 온센서(on-sensor) HDR 재구성을 통한 유연한 노출 비율 제어

• 3-노출 HDR에서 최대 40fps, 4-노출 HDR에서 최대 30fps의 3840 x 2160 풀 해상도 고속 영상 캡처 지원

• 2 x 2 픽셀 내 비닝 모드, 컬러 비닝 모드 제공

• 데이터 인터페이스: 1.25Gbps/레인, 4-레인 MIPI CSI-2

• 자동 또는 선택이 가능한 블랙 레벨 컨트롤

• 멀티 카메라 동기화 지원

• RGB, RCCC, RCCB 등 다양한 CFA 옵션 제공

온세미의 AR0820AT 이미지 센서는 자동차 산업의 ADAS를 위해 설계됐으며, 다양한 주행 환경에서 우수한 이미지 품질과 안정적인 성능을 제공한다. 1/2인치 CMOS 디지털 이미지 센서는 3848 H x 2168 V 활성 픽셀 어레이를 갖춰, 롤링 셔터 판독을 통해 선형 모드와 HDR 모드에서 고해상도 이미지를 구현한다.

그림 3. 온세미 AR0820AT 이미지 센서

하이퍼럭스 AR0341AT

온세미의 AR0341AT 센서는 자동차 애플리케이션을 위해 설계된 고급 1/3.6인치 CMOS 디지털 이미지 센서로, 탁월한 성능과 높은 활용성을 제공한다. 1920 x 1536 활성 픽셀 어레이 기반의 롤링 셔터 판독 방식으로 LED 플리커 완화 기능을 갖춘 HDR 이미지를 캡처한다. 2.1µm SE BSI 픽셀을 적용해 150dB의 다이내믹 레인지를 구현하며, 자동 노출 조정 없이도 저조도부터 극도로 밝은 조명 환경에서 높은 선명도를 유지한다. 또한 고급 HDR 이미지 합성과 유연한 노출 비율 제어 기능을 통해 다양한 조도 환경에서 최상급의 이미지 품질을 제공한다.

특징

• 온칩(on-chip) 통합 HDR RAW 출력: 최대 26비트(150dB 이상) 지원, 16비트 또는 12비트 변환 시 무손실 컴팬딩(companding) 지원

• 유연한 노출 비율 제어를 통한 고급 HDR 이미지 합성 기능

• 실시간 기능 안전 메커니즘과 프레임 끝단에 오류 보고

• 데이터 인터페이스: 4-레인 MIPI CSI-2

• 다기능 시스템 구현을 위한 듀얼 출력 데이터 경로 지원

그림 4. 온세미 AR0341AT 이미지 센서

라이다 깊이 센싱 시스템

온세미의 ArrayRDM-0112A20은 고정밀 SiPM 어레이로 ADAS, 자율주행 차량 애플리케이션의 까다로운 요구 사항을 충족하도록 설계됐다. 이 제품은 근적외선(NIR) 스펙트럼에서 높은 감도를 지닌 1 x 12 단일 SiPM 픽셀 어레이를 기반으로, 차량 감지·거리 측정 능력·안전성 향상에 핵심적인 자동차용 라이다 시스템에 최적화됐다. 어레이의 각 픽셀은 고속 출력과 표준 출력을 제공해 실시간 ADAS 운영에 필요한 신속한 신호 처리가 가능하다. 또한 -40°C에서 +105°C까지의 광범위한 온도 범위에서 안정적으로 작동해 자동차 애플리케이션의 가혹한 환경에도 적합하다. ArrayRDM-0112A20은 905nm에서 13% 또는 16%의 PDE(Photon Detection Efficiency)를 통해 야간, 악천후를 포함한 다양한 조도 환경에서도 저조도 신호를 정확하게 감지해 높은 정밀성과 신뢰성을 제공한다.

ArrayRDM-0112A20 특징

• 높은 이득과 감지 효율

• 자동차 등급 인증

• 1 x 12 픽셀 어레이 형식

• 905nm에서 16% PDE

• 30V 바이어스 공급

• 0.47mm x 1.12mm 픽셀 크기

• QFN 패키지 (10mm x 5.2mm)

• 최대 광학 효율성을 위한 마이크로 렌즈 기술

그림 5. 온세미 ArrayRDM-0112A20

그림 6. 온세미 SiPM의 고유한 고속 출력 모드

온세미는 이미지 센서, SiPM을 비롯한 ADAS 시스템의 핵심적인 센싱 기술 전반을 제공하며, 다양한 주행 환경에서도 우수한 이미지 품질과 안정적인 성능을 지원한다. 이번 가이드는 고객이 다양한 센서 옵션을 이해하고 ADAS 시스템의 성능을 극대화할 수 있도록 지원하며, 자동차 ADAS 분야에서 차세대 모빌리티 혁신을 더욱 가속화한다.