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  電影《銀翼殺手》(Blade-Runner)飛行車向觀眾展示。這部電影設置了飛行車。“將來”2019年，過于樂觀地估計了技術的發(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，設置或基于云的服務。數(shù)字助手可以提供指導。汽車配備了各種傳感器、相機和雷達。

  未來，隨著技術的進一步發(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、旋轉和傾斜(“坐椅即服務!”)。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。

  作為領先的汽車芯片供應商，Melexis始終推動智能駕駛艙的發(fā)展，創(chuàng)新微電子半導體解決方案，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。該領域的發(fā)展非?？?，可謂瞬息萬變。某高端制造商預測，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)出風口和織物表面等。Melexis 提供局域互連網(wǎng)絡 (LIN) 產(chǎn)品，能夠驅動多個 LED 燈，并簡化整體設計。

  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。針對這些應用，Melexis 開發(fā)了光導總線 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®技術已被全球領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用開發(fā)了光學 ToF 技術。截至 2019 年，Melexis 用于車內(nèi)感應的 TOF 傳感器芯片的出貨量超過了 100 萬顆;隨著 TOF 技術實現(xiàn)的車內(nèi)感應用例越來越多，OEM 和一級供應商對該技術的興趣也迅速增長。

  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、嵌入式電機驅動器或智能電機驅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。

  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。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 電機驅動器解決方案憑借其固有技術和靈活的傳感器適用于多種應用。它通過鎖存器和開關調(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®側向感應功能，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。