智能座艙需要哪些電子元器件？

1   是什么讓座艙變得智能？

智能通常意味著敏感、適應(yīng)和交流，智能座艙可以識(shí)別駕駛員和乘客，感知他們的狀態(tài)并進(jìn)行調(diào)整適應(yīng)，例如相應(yīng)地調(diào)整車內(nèi)燈光、音響和座椅位置。智能車廂可以與駕駛員和乘客互動(dòng)，也可能與外部世界進(jìn)行互動(dòng)。

2022 年 7 月 6 日，歐盟新法規(guī)將強(qiáng)制要求汽車制造商為汽車配備新技術(shù)和安全措施。新法規(guī)的目標(biāo)是進(jìn)一步降低在道路交通事故中的傷亡人數(shù)。全新的安全措施示例有先進(jìn)的緊急制動(dòng)系統(tǒng)、車道保持系統(tǒng)以及疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)。當(dāng)駕駛員出現(xiàn)疲勞跡象或注意力不集中時(shí)，這個(gè)預(yù)警系統(tǒng)將向駕駛員發(fā)出警示信號(hào)。汽車廠商需要使用新的傳感器、計(jì)算能力和軟件來(lái)滿足這些新要求。

儒卓力 (Rutronik) 汽車業(yè)務(wù)部產(chǎn)品銷售經(jīng)理Ralf Hickl

2   智能座艙的技術(shù)趨勢(shì)是什么？

隨著高度輔助駕駛和自動(dòng)駕駛最終能夠越來(lái)越大程度減輕駕駛員的負(fù)擔(dān)，駕駛員也將成為乘客。車廂正成為乘客在旅程中的休息舒適區(qū)?！癓ight is the new chrome” (意指燈光起著重要的作用，光是未來(lái)移動(dòng)性的完美象征)是 LED 制造商和 OEM廠商經(jīng)常宣傳的口號(hào)。車內(nèi)照明將用于提升車內(nèi)人員的舒適度和幸福感。不斷發(fā)展的傳感器和創(chuàng)新技術(shù)為駕駛員監(jiān)測(cè)開(kāi)創(chuàng)了全新的可能性。從駕駛員和乘客檢測(cè)、手勢(shì)識(shí)別、肢體語(yǔ)言解讀甚至心率、血壓和呼吸頻率等生命體征的測(cè)量，駕駛員將會(huì)成為最佳的被監(jiān)測(cè)對(duì)象之一。

監(jiān)測(cè)駕駛員及其狀態(tài)有幾種方法。一種方法是使用車廂雷達(dá)。其他系統(tǒng)則基于熱成像、光學(xué)成像或紅外飛行時(shí)間 (ToF) 傳感。由于所有的雷達(dá)、熱輻射和紅外光對(duì)于人眼都是不可見(jiàn)的，因此乘客和駕駛員絲毫不會(huì)察覺(jué)到他們正在被監(jiān)測(cè)。對(duì)于寬線產(chǎn)品電子元件分銷商儒卓力的汽車事業(yè)部門(Rutronik AUTOMOTIVE) 而言，紅外 ToF 似乎是不錯(cuò)的選項(xiàng)，可以在駕駛員監(jiān)測(cè)這塊蛋糕中分得一杯羹。小脈沖驅(qū)動(dòng)紅外激光二極管和 ToF 傳感器已經(jīng)上市并已投入批量生產(chǎn)，例如用于智能手機(jī)的 3D 人臉識(shí)別 (face ID)。這項(xiàng)技術(shù)也可以轉(zhuǎn)移到汽車駕駛室應(yīng)用。成本方面非常重要，我們將在下一段中討論這一點(diǎn)。

3   儒卓力有何解決方案？

在這方面，我們向大家介紹一家半導(dǎo)體公司Elmos。Elmos總部位于德國(guó)，是一家集成設(shè)備制造商。換言之，該公司開(kāi)發(fā)、制造和分銷自己的半導(dǎo)體和傳感器設(shè)備。Elmos在歐洲、北美，還有亞洲都設(shè)有業(yè)務(wù)機(jī)構(gòu)。Elmos 在工業(yè)和汽車市場(chǎng)的模擬和混合信號(hào)集成電路領(lǐng)域擁有超過(guò) 35 年的豐富經(jīng)驗(yàn)，面向廣泛市場(chǎng)提供專用集成電路 (ASIC) 和專用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品 (ASSP)。

儒卓力銷售來(lái)自Elmos 的產(chǎn)品。Elmos 的“智能控制”部件用于電機(jī)控制和照明應(yīng)用，照明部件包括用于汽車內(nèi)部照明的帶有總線連接的特殊多色 LED 驅(qū)動(dòng)器。例如， E522.8x等IC可以單獨(dú)控制 RGB-LED，可以使用通信總線單獨(dú)控制顏色和強(qiáng)度。這些部件用于車內(nèi)頂棚的靈活平面照明，或者與光導(dǎo)結(jié)合用作動(dòng)畫(huà)鍍鉻飾條替代品。儒卓力提供Elmos 的 IC 和來(lái)自歐司朗(OSRAM) 或威世(Vishay)的 RGB-LED產(chǎn)品。

Elmos另一款 ASSP 產(chǎn)品是僅有 32 x 32 像素的小型ToF成像器E527.31，選擇了在需要范圍內(nèi)最高，同時(shí)在可能范圍內(nèi)最低的分辨率，相比其他制造商分辨率更高的類似產(chǎn)品，這款產(chǎn)品更具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。通過(guò)與微控制器、二極管驅(qū)動(dòng)器和 IR 激光二極管結(jié)合，這款ToF 成像器可用于乘客監(jiān)控、手指手勢(shì)檢測(cè)、行李箱開(kāi)啟器(踢腳傳感器)等應(yīng)用。ToF成像器的工作原理類似于 Flash-LiDAR ，并且沒(méi)有活動(dòng)部件。激光二極管發(fā)射激光閃光，被附近物體反射。成像器確定光從發(fā)射器到接收像素的飛行時(shí)間，并創(chuàng)建其視野的 3D 圖像。

半導(dǎo)體激光二極管具有兩種型款：作為邊緣發(fā)射激光器(EEL)或作為表面發(fā)射激光器、垂直腔表面發(fā)射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser, VCSEL)。EEL 從芯片側(cè)面進(jìn)行發(fā)射，可以堆疊多個(gè)芯片以便調(diào)節(jié)某一個(gè)維度(1D)方向的輸出功率。相比之下，VCSEL 則垂直于芯片表面進(jìn)行輻射，芯片上的多個(gè)激光源允許對(duì)輻射進(jìn)行二維(2D)調(diào)節(jié)。對(duì)于短距離的車廂內(nèi)應(yīng)用，紅外 VCSEL 適合作為發(fā)光二極管。儒卓力提供來(lái)自歐司朗(OSRAM)的BIDOS?產(chǎn)品線VCSEL器件和隆達(dá)(Lextar)的VCSEL器件。

儒卓力 和 Elmos提供了涵蓋上述應(yīng)用領(lǐng)域的評(píng)測(cè)套件。通過(guò)使用這些套件，客戶能夠快速評(píng)測(cè)系統(tǒng)的性能并輕松開(kāi)啟產(chǎn)品開(kāi)發(fā)工作。