Introducing the next-generation of rain light sensing
自动雨刮器在高端汽车中几乎无处不在,但制造商如何规避假雨刮器的挑战呢?在欧洲和亚洲的大多数现代高级车辆和许多中级车型中,雨水光传感器的一个普遍特征是其作为一种舒适功能的地位。随后,它也被视为一个重要的安全装置。正确的雨刮器速度可确保在任何情况下都有良好的能见度。汽车制造商也将后视镜后面的雨水光传感器视为一组传感器的理想位置,例如湿度、太阳位置和环境温度。许多雨光传感器已经可以测量光照水平,将这些信息传递给ECU以实现自动前照灯控制。这项功能也被视为主要的舒适性功能,电子控制单元(ECU)在天气变化时,在黎明和黄昏驾驶时,或在隧道的入口和出口处,由驾驶员决定点亮前照灯。
雨水光传感器是一种光电系统,通常由LED、光电二极管、微控制器和必要的控制电路组成。位于后视镜后面的带有近红外(NIR)发光二极管的光学传感器将红外线光束发送到挡风玻璃的背面。如果没有雨水落在玻璃上,挡风玻璃将100%的近红外光反射回接收光电二极管,但是当雨水落在玻璃上时,反射光的量的差异允许计算雨水强度。
虽然雨水光传感器系统在实验室条件下工作良好,但在商用系统中,太阳是一个主要的阻碍因素。例如,当驾驶员绕着环形交叉路口行驶时,太阳会迅速地从一边到另一边穿过挡风玻璃,从而产生一种光学效果,导致错误的擦拭。在干燥的挡风玻璃上,刮水器会很快退化。
到目前为止,如何避免太阳的干扰一直是雨水光传感器制造商面临的一个相当大的挑战。要么系统必须忽略信号,要么等待执行双重或三重检查,使系统的响应性降低。可供选择的方法之一是一种带有特殊波导的复杂光学系统来监测雨滴,这种光学系统集成起来既复杂又昂贵。
一种解决方案是使系统能够将太阳组件与雨水分离成分。Melexis“雨光接口芯片,MLX75308和MLX75310区分雨水和错误的太阳信号。这允许ECU做出适当的决定。
雨灯接口芯片就在后视镜后面。这是在不影响驾驶员视野的情况下监测雨水的最佳场所。Melexis雨水传感器接口芯片位于雨水光传感器模块的微控制器旁边。主光照传感器模块连接到车辆的一个ECU,用于控制舒适性和安全系统。MLX75308和MLX75310处理向挡风玻璃发射红外光束的LED、接收该光的光电二极管以及检测一般环境光照条件的光电二极管。Melexis接口IC充当主控器,将信号分开,并根据请求通过SPI发送给微控制器。这就减轻了微控制器的计算负担,使系统设计更加简洁。
制造商通常有自己的专用雨水感应算法。通过按需将信号数据以数字形式呈现给微控制器,Melexis ICs使Tier1和OEM能够在微控制器上实现自己的算法,从而准确地确定应如何处理这些数据。
与雨水感应算法的个性形成鲜明对比的是原始设备制造商对可跨不同汽车平台工作的arain感应系统的需求。这意味着该系统需要足够灵活,以应对各种各样的挡风玻璃角度(挡风玻璃跨度为40°至90°角)和不同色调的挡风玻璃着色,从非常黑的到晶莹剔透的。传感器接口需要额外的带宽来配合多个传感器,使高端制造商能够集成覆盖挡风玻璃更大区域的传感器,以便感知最轻微的雨滴。Melexis的MLX75308是可编程的,多功能的,并提供了一个高动态范围,使它能够应付全光谱的光线水平(白天或夜晚),挡风玻璃的角度和玻璃的阴影。
集成雨水光传感器时,其他设计标准包括尺寸和性能。LX75308采用新一代无铅QFN封装,尺寸仅为4 x 4毫米。使用外部led驱动器(MLX75308)或内部led驱动器(MLX75310),Melexis可以灵活地为系统选择最合适的选项。
Melexis在雨水光感应方面提高了性能标准。凭借其光学和汽车混合信号设计专业知识的结合,该公司以一种易于集成和经济高效的方式解决了汽车制造商面临的技术挑战。
介绍新一代雨光传感 |
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详见资料 |
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QFN |
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2021/02/19 |
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