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，智能座艙可以識別駕駛員和乘客，感知他們的狀態(tài)并進行調(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，也可能與外部世界進行互動。

2022 年 7 月 6 日，歐盟新法規(guī)將強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的緊急制動系統(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，這個預(yù)警系統(tǒng)將向駕駛員發(fā)出警示信號。汽車廠商需要使用新的傳感器、計算能力和軟件來滿足這些新要求。

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)趨勢是什么？

隨著高度輔助駕駛和自動駕駛最終能夠越來越大程度減輕駕駛員的負擔(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)。“Light is the new chrome” (意指燈光起著重要的作用，光是未來移動性的完美象征)是 LED 制造商和 OEM廠商經(jīng)常宣傳的口號。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)測開創(chuàng)了全新的可能性。從駕駛員和乘客檢測、手勢識別、肢體語言解讀甚至心率、血壓和呼吸頻率等生命體征的測量，駕駛員將會成為最佳的被監(jiān)測對象之一。

監(jiān)測駕駛員及其狀態(tài)有幾種方法。一種方法是使用車廂雷達。其他系統(tǒng)則基于熱成像、光學(xué)成像或紅外飛行時間 (ToF) 傳感。由于所有的雷達、熱輻射和紅外光對于人眼都是不可見的，因此乘客和駕駛員絲毫不會察覺到他們正在被監(jiān)測。對于寬線產(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 似乎是不錯的選項，可以在駕駛員監(jiān)測這塊蛋糕中分得一杯羹。小脈沖驅(qū)動紅外激光二極管和 ToF 傳感器已經(jīng)上市并已投入批量生產(chǎn)，例如用于智能手機的 3D 人臉識別 (face ID)。這項技術(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。

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，是一家集成設(shè)備制造商。換言之，該公司開發(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)機構(gòu)。Elmos 在工業(yè)和汽車市場的模擬和混合信號集成電路領(lǐng)域擁有超過 35 年的豐富經(jīng)驗，面向廣泛市場提供專用集成電路 (ASIC) 和專用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品 (ASSP)。

儒卓力銷售來自Elmos 的產(chǎn)品。Elmos 的“智能控制”部件用于電機控制和照明應(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)動器。例如， E522.8x等IC可以單獨控制 RGB-LED，可以使用通信總線單獨控制顏色和強度。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)合用作動畫鍍鉻飾條替代品。儒卓力提供Elmos 的 IC 和來自歐司朗(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)品更具有競爭優(yōu)勢。通過與微控制器、二極管驅(qū)動器和 IR 激光二極管結(jié)合，這款ToF 成像器可用于乘客監(jiān)控、手指手勢檢測、行李箱開啟器(踢腳傳感器)等應(yīng)用。ToF成像器的工作原理類似于 Flash-LiDAR ，并且沒有活動部件。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)面進行發(fā)射，可以堆疊多個芯片以便調(diào)節(jié)某一個維度(1D)方向的輸出功率。相比之下，VCSEL 則垂直于芯片表面進行輻射，芯片上的多個激光源允許對輻射進行二維(2D)調(diào)節(jié)。對于短距離的車廂內(nèi)應(yīng)用，紅外 VCSEL 適合作為發(fā)光二極管。儒卓力提供來自歐司朗(OSRAM)的BIDOS?產(chǎn)品線VCSEL器件和隆達(Lextar)的VCSEL器件。

儒卓力 和 Elmos提供了涵蓋上述應(yīng)用領(lǐng)域的評測套件。通過使用這些套件，客戶能夠快速評測系統(tǒng)的性能并輕松開啟產(chǎn)品開發(fā)工作。