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  電影《銀翼殺手》(Blade-Runner)飛行車向觀眾展示。這部電影設(shè)置了飛行車?！皩怼?019年，過于樂觀地估計了技術(shù)的發(fā)展速度。在影續(xù)集表明，到2049年，人類可以實現(xiàn)三輪人工智能引導(dǎo)的飛行汽車。電影太科幻了，現(xiàn)實世界還有很長的路要走。沒有人知道飛行汽車什么時候能實現(xiàn)，但近幾十年來，汽車技術(shù)在許多方面都取得了快速發(fā)展。一些看似遙不可及的想法已經(jīng)成為現(xiàn)實。

  例如，每年市場上的大量汽車都有非常豪華的內(nèi)飾。駕駛員和乘客監(jiān)控系統(tǒng)可以模擬“情緒智能”通過調(diào)整氛圍燈照明或音樂，甚至汽車的味道，汽車可以主動響應(yīng)用戶的情緒。生物識別可以識別車內(nèi)每個人的身份，讓每個人都可以瀏覽自己喜歡的內(nèi)容，設(shè)置或基于云的服務(wù)。數(shù)字助手可以提供指導(dǎo)。汽車配備了各種傳感器、相機和雷達。

  未來，隨著技術(shù)的進一步發(fā)展，概念無人駕駛汽車展示的內(nèi)部空間已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)橥暾挠螒驒C、座椅振動、空調(diào)和香味的釋放和游戲環(huán)境，并可以模擬人類的感知。有些駕駛室看起來更像是一個健康的水療中心，座椅可以根據(jù)用戶的感知需求移動、旋轉(zhuǎn)和傾斜(“坐椅即服務(wù)!”)。因此，智能駕駛艙將根據(jù)駕駛員和乘客的需要隨時發(fā)生變化。

  作為領(lǐng)先的汽車芯片供應(yīng)商，Melexis始終推動智能駕駛艙的發(fā)展，創(chuàng)新微電子半導(dǎo)體解決方案，滿足未來智能駕駛艙的需求。本文將介紹一些主要的智能駕駛艙應(yīng)用程序和Melexis為其發(fā)展做出貢獻。

  一、智能座艙環(huán)境

  照明

  車內(nèi)照明可以增強汽車的舒適性和安全性，尤其是自動駕駛。在不直接控制汽車時，駕乘人員顯然不會關(guān)注路況。因此，智能照明在人車交互方面起著重要作用。例如，遇到危險時，智能座艙會迅速將氛圍燈調(diào)為紅色以引起駕駛員的注意。車內(nèi)照明正朝著多個方向發(fā)展。該領(lǐng)域的發(fā)展非?？?，可謂瞬息萬變。某高端制造商預(yù)測，在不久的將來，汽車照明元件數(shù)量將會增加十倍。

  靜態(tài)氛圍照明和緩慢動態(tài)照明應(yīng)用正在成為所有車輛的標配。極少需要照明的區(qū)域現(xiàn)在“看到了曙光”，包括地板、智能裝飾燈帶、杯架、車內(nèi)溫度調(diào)節(jié)出風(fēng)口和織物表面等。Melexis 提供局域互連網(wǎng)絡(luò) (LIN) 產(chǎn)品，能夠驅(qū)動多個 LED 燈，并簡化整體設(shè)計。

  高動態(tài)照明進一步詮釋了這一概念。可以將其集成到駕駛輔助系統(tǒng)中，直觀傳遞信息或發(fā)出警告。動態(tài)紅燈可以警告即將發(fā)生的碰撞。如果一個騎自行車的人正在接近一輛停著的汽車，汽車可以在打開車門之前迅速閃爍門板上的內(nèi)部紅色燈來提醒司機和乘客。針對這些應(yīng)用，Melexis 開發(fā)了光導(dǎo)總線 MeLiBu®。這是一個高速、低BOM的汽車通信系統(tǒng)。它使具有高RGB-LED計數(shù)的應(yīng)用程序可以在汽車內(nèi)進行高度動畫化的燈光動畫。MeLiBu®技術(shù)已被全球領(lǐng)先的汽車制造商廣泛采用，以增強最新車型的安全性能。

  多色氛圍燈照明越來越受歡迎。與此同時，隨著 LED 燈數(shù)量以及汽車限制條件的增加，汽車制造商在系統(tǒng)集成工作中面臨更多挑戰(zhàn)。Melexis 正與 OEM 密切合作，以推出可擴展的解決方案，支持低端到高端車型，并解決輕功率和小型化等開發(fā)挑戰(zhàn)。

  駕乘人員和車內(nèi)監(jiān)控

  主動實時駕駛員監(jiān)控系統(tǒng) (DMS) 可利用方向盤中的傳感器或內(nèi)向攝像頭跟蹤駕駛員警覺性，確保駕駛員在駕駛過程中保持專注。該安全功能在檢測到駕駛員出現(xiàn)瞌睡或注意力分散跡象時會發(fā)出提醒，這是半自動駕駛汽車的一項重要功能。如果系統(tǒng)檢測到駕駛員出現(xiàn)注意力分散跡象，會通過視覺或聽覺警告、座椅振動或輕微自動剎車反復(fù)提醒駕駛員。這樣，駕駛員可以重新完全控制汽車并在需要時進行休息。

  有些汽車制造商會采用兒童/乘員監(jiān)控系統(tǒng)，使前座乘員和駕駛員能夠從中央顯示屏觀察到后座的情況。駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)的其他應(yīng)用包括駕駛員身份識別和驗證;心率檢測;頭部位置跟蹤;眼睛位置跟蹤;以及駕駛員損傷程度檢測。這些創(chuàng)新技術(shù)有助于為新一代自動駕駛功能提供更穩(wěn)健的安全解決方案。

  飛行時間 (ToF) 技術(shù)可以實現(xiàn)新的功能，如監(jiān)測駕駛員疲勞程度、眼睛注視、手握方向盤，以及車輛占用情況(安全帶檢測、兒童被遺留在車中)。ToF 攝像頭的主要優(yōu)勢是可以日夜運行;具有高距離精度、日光不變性和日光魯棒性;運行速度高達每秒135幀(距離)。此外，直接輸出3D深度信息需要更少的圖像處理來計算距離信息，，因此它對處理器性能的要求更低，無需像往常一樣使用功能強大的組件。借助 Melexis 的紅外單點溫度計或紅外傳感器陣列，可以實現(xiàn)智能座艙中(如 HVAC 系統(tǒng))根據(jù)駕駛員的體溫自動調(diào)節(jié)車內(nèi)溫度的解決方案。

  Melexis 針對一系列智能座艙應(yīng)用開發(fā)了光學(xué) ToF 技術(shù)。截至 2019 年，Melexis 用于車內(nèi)感應(yīng)的 TOF 傳感器芯片的出貨量超過了 100 萬顆;隨著 TOF 技術(shù)實現(xiàn)的車內(nèi)感應(yīng)用例越來越多，OEM 和一級供應(yīng)商對該技術(shù)的興趣也迅速增長。

  智能座艙溫度調(diào)節(jié)

  智能座艙溫度對駕乘人員的舒適度非常重要。在理想情況下，汽車應(yīng)自動監(jiān)測和調(diào)節(jié)車內(nèi)溫度，使用 Melexis 非接觸式紅外傳感器可以實現(xiàn)這一點。為了確保最佳的溫度，熱管理是關(guān)鍵，尤其是電動汽車(請參閱 BEV 熱管理)，其暖氣熱量并不來自發(fā)動機。壓力傳感器芯片、嵌入式電機驅(qū)動器或智能電機驅(qū)動器可提高熱管理效率。通過增添正溫度系數(shù) (PTC) 加熱器，不僅可以將電池溫度保持在最佳狀態(tài)，還可以為駕駛員和乘員供暖。對此，Melexis 可提供采用創(chuàng)新的集成電流傳感器技術(shù)。

  乘坐體驗

  舒適且功能齊全的座椅是未來智能座艙必不可少的組成部分。創(chuàng)新技術(shù)不斷涌入市場，提升了乘坐舒適度并帶來了新材料和自主技術(shù)。事實上，制造商現(xiàn)在認為“汽車座椅”已經(jīng)不合時宜，紛紛改用“乘坐體驗”。目的是提供可媲美頭等艙的乘坐體驗。

  座椅控制

  完全按照駕駛員和乘員的需要調(diào)節(jié)座椅位置(甚至可以在他們上車前執(zhí)行該操作)能夠確保每個人都處于合適的位置，從而可以實現(xiàn)安全駕駛。更重要的是，他們不必擔(dān)憂(甚至不需要提醒他們)要自行進行必要調(diào)節(jié)(如后視鏡)。Melexis 電機驅(qū)動器解決方案憑借其固有技術(shù)和靈活的傳感器適用于多種應(yīng)用。它通過鎖存器和開關(guān)調(diào)節(jié)座椅位置，并且它還具有無 PCB 版本，可作為即插即用式解決方案使用。

  安全帶

  安全帶和安全氣囊是非常重要的安全功能。Melexis 通過其 2 線鎖存器和開關(guān)面向市場推出安全帶扣檢測標桿級解決方案，通過提供Triaxis®側(cè)向感應(yīng)功能，解決了機械約束，驗證了安全帶仍有提升空間。

  座椅按摩

  有能力開發(fā)可緩解駕駛員和乘員長途旅行疲勞的汽車座椅迅速成為了一項關(guān)鍵的競爭優(yōu)勢。該功能非常重要，因為腰痛是當今困擾人們的最常見和最嚴重的疾病之一。因此，座椅形狀、噪音、氣味和便利性越來越受到關(guān)注。按摩座椅的引入，進一步提高了汽車的舒適度。適當按摩腰部可以增加腰部肌肉活動并促進血液循環(huán)，從而降低腰痛風(fēng)險。Melexis 壓力傳感器芯片能夠提高智能座艙的舒適體驗，例如，座椅腰部支撐功能。