艾迈斯半导体与欧司朗光电半导体市场经理——涂少碧

如何直观的感受一辆汽车的“智能化”水平？很简单，坐进驾驶室里面感受一下。

上面描述的两句话，是一般消费者对于汽车智能化这一趋势最为直观的感受，这也解释了汽车智能座舱技术市场近几年火爆盛况的真实原因。从单纯的驾驶工具，到人们生活的“第三空间”，汽车在定位上的转变也催生了智能座舱这一概念的诞生与快速发展。在全新的智能化汽车中，座舱这一空间已经初步具备了思考学习、人机交互、情绪感知等拟人化功能，能够为驾驶者与乘客提供更加多元化的用车体验。

那么，问题又来了，什么才是真正的“智能座舱”呢？关于这一概念，其实业界也没有一个明确的定论，可以说，智能座舱的形态是伴随着消费者需求的变化在不断发生着改变的。从硬件上来说，智能座舱系统是以座舱域控制器为核心，包括显示屏、HMI人机交互、座舱声学，视觉追踪等多个部件共同组成的，这其中包含了大量感知与AI技术的集中运用。

“感知、理解与表达”，这将是未来智能座舱系统重要的三大发展方向。在近日

艾迈斯半导体

（ams）与欧司朗（OSRAM）举办的《汽车智能驾舱传感》在线技术研讨会上，光电半导体传感事业部市场经理涂少碧详细阐述了汽车智能座舱中感知系统的原理及应用。

感知即安全——车载监视员监控系统（DMS）

有研究表明，超过六成的交通事故是由于驾驶员注意力分散或疲劳驾驶所导致，其中追尾事故的占比更为恐怖，高达94%。为了确保行驶安全，智能座舱中的一大重要系统——驾驶员监控系统（DriverMonitoringSystem）应运而生。

DMS系统是一种汽车安全系统，由丰田于年首次为其驾驶员和雷克萨斯（Lexus）最新车型推出。该系统包括一个摄像头，该摄像头位于转向柱上，可以进行眼球跟踪或面部识别，通过红外摄像机。如果驾驶员没有注意前方的道路并且检测到危险情况，系统将通过闪光灯和警告声警告驾驶员。如果不采取任何措施，车辆将制动（警告警报会响起，然后短暂自动制动系统）。

DMS系统内部集成了多种技术，包括头部追踪、眼动追踪、驾驶员识别、疲劳驾驶检测、视线追踪/分神提醒等。从工作原理上来讲，DMS系统是通过摄像头获取图像，采用图像识别技术与算法分析能力对驾驶员的驾驶行为及生理状态进行检测。常见的红外摄像头光源波长为nm和nm，目前的智能汽车DMS系统主要采用nm波长的红外摄像头光源。

采用nm波长的主要原因在于以下四点：

阳光直射会干扰带有红外光线的DMS相机操作

nm红外光源可吸收H20，从而更好地抑制周围的太阳光

-nm之间的太阳总辐照度在60W/m2的范围内（如果阳光直射驾驶员的脸）

相机前面的附加带通滤光片可以进一步改善对阳光的抑制

艾迈斯半导体与欧司朗在DMS应用中的有IRLED和VCSEL两种发射器供客户选择，这两种方案各自有它们的优势所在。客户可以根据研发需求进行选择。

首先是作为nm红外组件中非常具有代表性的一款产品，该公司光电半导体的SFHSA01IRED组件的尺寸为1.6mmx1.6mm，封装高度为0.81mm，因而非常适用于内部空间狭小的交互式汽车应用之上。该组件在电流为1A时，直流功率为1.15W，开关非常快，只需10纳秒，既适用于摄像头应用的恒定光源，也适用于调制或快速脉冲光的3D图像采集功能。艾迈斯半导体与欧司朗还针对性的推出SFHSA01的有透镜版本SFHSA01，将在未来投入全面量产。

无独有偶，艾迈斯半导体与欧司朗的VCSELnm红外激光器TARA。性能方面，超窄的波长输出，可在DMS接收端使用窄带滤波从而有更高的效率，抗阳光干扰更强，散热性能佳。瞬态功率可达4w，并且保证高照度和良好的均匀度。在模块层面只需要使用一颗，有小型化的优势，可植入汽车A柱等对模块体积较敏感的位置。应用方面，可以使DMS同时拥有状态监测和人脸识别多种功能。

人眼安全也是个重要的课题，尤其在夜视场景下，对人眼过于靠近红外发光源进行距离监测，例如孩童出于好奇靠近发光源等，从而及时采取措施，避免造成伤害。在某些场景中，DMS系统摄像头光源可能会被杂物遮挡，通过采用距离检测、1DTOF以及接近传感器等产品与解决方案，从而有效保障DMS系统良好运行。

感知即控制——手势识别

人机交互，一直以来都是智能驾舱技术发展的重点，从实体按键发展到触屏控制，再到如今的语音控制等方式。虽然车内人机交互的方式一直在更迭，但其遵从的逻辑确实亘古不变的，那就是如何让驾驶员的操作更加的方便与安全。手势控制这一全新技术正在迅速崛起，成为一种让大众期待的车内人机交互方式。

在研讨会过程中，涂少碧列举了德国艾尔默斯半导体公司（ELMOS）推出的手势控制解决方案LCE.06。该方案能够实现非接触式的手势识别与控制，方案内部采用了多款amsOSRAM的产品，例如外部IR-LEDSFH、补偿发射器SFH以及PD检测器SFHFA。

感知即收集——雨水与环境光传感器

在雨水与环境光传感器领域，艾迈斯半导体和欧司朗拥有强大的市场占有率与产品实力。该公司是lR-LED和雨量传感器用检测器的市场领导者，市场份额超过60％，同时公司与大多数Tier1车厂一级供应商都有着非常良好的合作关系。随着汽车小型化趋势愈演愈烈，其应用于消费电子的超小型高精度屏下传感器也将在车载领域拥有着非常光明的未来。

艾迈斯半导体与欧司朗光电半导体的SFHA01与SFHFAA01采用紧凑型TOPLEDD封装，具有最佳光谱灵敏度。该器件能够在系统和设备需要调整到人眼感知的环境光条件下使用，非常适用于测量环境亮度，如调整显示屏背光或感测雨水。目前SFHA01型号满足AEC-Q-C用于汽车行业的要求。

OSRAM雨水与环境光传感器主要产品一览

感知即体验——环境光传感器（ALS）呈现最佳视觉

未来的汽车驾驶舱中，智能助手、多屏互动、座舱监控、生物识别等等新功能正在改变下一代新车的座舱布局。艾迈斯半导体和欧司朗可以全面提供未来汽车内部所需的关键技术，如：用于手势控制、驾驶员状态监测和车内监控的IRED、VCSEL发射器和传感器元器件，用于内部智能照明的LED，用于动态显示屏亮度调整的环境光传感器，用于下一代增强现实型平视显示器的EEL。所有这些都旨在改善驾驶员和乘客的体验。

例如，通过中控多媒体显示屏采用环境光传感器（ALS），能够更好的还原真实的色彩，给与用户最佳的视觉感受。艾迈斯半导体与欧司朗的环境光传感器AS，首次通过光谱重建实现光源识别，准确识别环境光条件，在各种光照条件下都能自动实现出色、精准的白平衡点，即使在色彩反差极大的环境下，也能提供准确的光源信息，保证出色的图像质量。

此外，艾迈斯半导体与欧司朗的颜色传感器内置了滤波器，以阻挡可见光谱范围内的无用的红外光，从而实现高度精确的颜色测量。高灵敏度结合宽动态范围，使其非常适合于显示管理系统中环境光的连续色温测量以及摄像头应用中的自动白平衡辅助。

智始于知，汽车的智慧开启于感知，而后才会产生自动乃至自主操作和控制的步骤。“传感即生活”，艾迈斯半导体和欧司朗将在汽车智能化的道路上，用领先的技术，阐释智能座舱的“传感之道”。

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