作者：Gina Roos，主編

隨著新技術和新特性的出現，汽車應用的設計變得越來越具有挑戰性，這些新技術和特性正在推動當今汽車中使用的傳感器的數量和類型。兩個最新的，也許是最大的驅動程序是自動駕駛和安全系統。

車輛配備了一系列傳感器，用于測量壓力、溫度、位置、速度、濕度和占用等信息，以及用于高級駕駛輔助系統 (ADAS) 和攝像頭的越來越多的傳感器。以下是用于各種汽車應用的 10 個傳感器（不按任何特定順序）的選擇，可以幫助您為下一個設計指明正確的方向。

1. OmniVision OV9284全局快門圖像傳感器OmniVision Technologies Inc. 的 OV9284 1 兆像素全局快門圖像傳感器達到了車內監控采用的標志，提供小尺寸、低功耗和出色的近紅外 (NIR) 量子效率（QE）。針對 3 級半自動駕駛汽車的新安全法規，其中駕駛員狀態監控 (DSM) 用于跟蹤駕駛員的眼睛注視，OmniVision 聲稱 OV9284 在駕駛員監控圖像傳感器中提供了業界最佳的 NIR 量子效率 -在 940 納米處為 12%。

此外，每秒 60 幀 (fps) 的功耗為 90 mW，據稱比最接近的競爭對手低 30%。采用OmniPixel 3-GS 技術的全局快門傳感器以??高達 120 fps 的視頻速度提供 1,280 × 800 分辨率，并采用 5,237 × 4,463-μm 芯片級封裝。

OmniVision 的 OV9284 為駕駛員狀態監控應用提供小尺寸、低功耗和出色的 NIR QE。

2. TDK IAM-20680 和IAM-20680HP IMU TDKCorp. 通過其InvenSense 子公司推出了新的汽車高精度MEMS 運動傳感器系列?！癕otionTracking”符合汽車標準的IAM-20680 和 IAM-20680HP六軸慣性測量單元 (IMU) 有助于提高車輛在 GNSS 和 GPS 較差的環境中的絕對位置，例如隧道、停車場和城市峽谷。TDK 表示，這些 MEMS 傳感器可用于在衛星信號較差或不存在時改進對車輛位置、方向和速度的估計，并在衛星信號較強時提高位置估計的質量。 .

IAM-20680 被吹捧為最小的六軸汽車級傳感器（結合了三軸陀螺儀和三軸加速度計），據稱是業內唯一具有 16 位加速度計和 16 位陀螺儀系列的設備-今天的量產車。工作溫度范圍為 –40°C 至 85°C。如果您正在尋找更強大和更高溫度范圍的 IMU，IAM-20680HP 是 IAM-20680 的高性能版本，可提供 –40°C 至 105°C 的擴展工作溫度范圍和高陀螺儀和抵消熱穩定性。它與 IAM-20680 的引腳、封裝和寄存器兼容。

此外，IAM-20680 和 IAM-20680HP 被設計成新的 InvenSense Coursa Drive 軟件解決方案，這是面向自動駕駛汽車 (AV) 平臺開發人員的慣性輔助定位軟件。Coursa Drive 是InvenSense 定位庫(IPL)的高性能擴展；它將僅慣性車輛的定位提高到 <0.2% 的行駛距離。這種精度是在 GNSS/感知系統環境中保持分米車道級車輛定位所必需的。

TDK 的六軸 IAM-20680HP 和 IAM-20680 提供出色的溫度穩定性，可在具有挑戰性的環境中進行導航駕駛，并提供低靈敏度誤差以保持汽車正確轉向。

3. Vishay VCNL4030X01光學傳感器Vishay Semiconductors?VCNL4030X01?在小型 4 × 2.36 × 0.75-mm 表面貼裝封裝中結合了用于接近和環境光的光電探測器、信號調理 IC、16 位 ADC 和大功率 IRED ，節省電路板空間并提高多傳感器應用的設計靈活性。符合 AEC-Q101 標準的接近和環境光傳感器用途廣泛，可用于許多應用，包括移動設備、智能家居、工業和汽車。

Vishay 表示，使用該公司的 Filtron 技術，它可以使環境光譜靈敏度接近人眼，同時提供出色的背景光消除能力。此外，傳感器還提供可編程中斷功能，可以設置高閾值和低閾值以降低整體功耗。

VCNL4030X01 的內置環境光光電二極管提供 0.004 lx 至 4.2 klx 的檢測范圍，這允許該設備在黑暗或高透明度鏡頭設計中運行。VCNL4030X01 的接近傳感器使用智能消除來消除串擾，智能持久性方案可在檢測到物體時提供快速響應時間和準確性。該設備可以檢測距離達 300 毫米的物體。

Vishay Semiconductors?VCNL4030X01?在小型表面貼裝封裝中結合了用于接近和環境光的光電探測器、信號調理 IC、16 位 ADC 和大功率 IRED。

4. STMicroelectronics VG5661?和?VG5761全局快門圖像傳感器另外兩個針對汽車安全系統的傳感器是 ST 用于駕駛員監控系統的 VG5661 和 VG5761 全局快門圖像傳感器。它們捕捉攝像頭照亮的場景，消除陽光或街道照明等外部影響，以增強車輛乘員監控并改善駕駛員監控系統，尤其是在接近 940 nm 的近紅外照明下。這些傳感器還可用于新功能應用，例如評估駕駛員注意力、乘客舒適度或兒童行為。

VG5661 和 VG5761 是 1.6-megapixel 和 2.3-megapixel 汽車傳感器。ST 的汽車全局快門像素設計有兩個存儲單元和 3.2 μm 的小像素尺寸，即使在具有挑戰性的條件下，也能提供更清晰的圖像的小尺寸和更高的分辨率。兩個存儲區提供雙圖像存儲，可實現高達 98 dB 的線性高動態范圍或無滯后效應的背景去除。它還消除了主機系統進行額外處理的需要。近紅外波長的高動態范圍和高調制傳遞函數可最大限度地減少自然光源的干擾。這些傳感器符合 AEC-Q100 2 級標準，并包含符合汽車安全標準 ISO 26262 的 ASIL-B 攝像頭系統所需的安全完整性功能。

STMicroelectronics 的 VG5661 和 VG5761 采用標準 BGA 封裝或作為裸片直接集成到汽車 OEM 系統中。

5. ams AS5200L位置傳感器適用于需要高精度、冗余和小尺寸的安全關鍵型汽車應用，具有 I 2 C 接口的 ams 雙芯片 AS5200L 磁性旋轉位置傳感器符合 AEC-Q100 1 級標準. 目標應用包括電動動力總成線控驅動控制功能，例如用于傳統桿式和旋轉式換檔器以及踏板應用的線控換檔。

AS5200L 具有對雜散磁場的固有免疫力，因此可在嘈雜的磁場環境中提供高度準確和可重復的測量。這些裸片采用堆疊配置，這意味著它們可以與單個小型目標磁鐵配對，同時從每個裸片提供相同的測量輸出。每個裸片的獨立封裝引腳可防止器件中的電氣故障影響兩個裸片。

ams 汽車級傳感器采用 MLF-16 封裝，專為混合動力、電池供電和傳統車輛中的換檔器位置檢測而設計。

6. 德州儀器AWR1642 傳感器雖然是一年多前推出的，德州儀器的汽車毫米波傳感器仍然值得一提，適用于包括長、短程和中程雷達在內的 ADAS 應用。符合汽車標準且高度集成的超寬帶 AWR1642 毫米波傳感器還可用于檢測門和行李箱附近的自由空間和障礙物、機艙內的占用檢測、入侵者警報和更智能的自動泊車。

該單芯片解決方案 FMCW 雷達傳感器工作在 76 至 81GHz 頻段，包括 DSP 子系統，其中包含用于雷達信號處理的 TI C674x DSP 和用于無線電配置、控制和校準的基于 Arm R4F 的處理器子系統。該芯片采用 0.65 毫米間距、161 引腳 10.4 × 10.4 毫米倒裝芯片 BGA 封裝?？梢允褂密浖_發工具包、示例配置和其他設計資源來加快開發時間。一個示例是車輛乘員檢測參考設計，它提供了系統級概述和軟件示例，用于使用 AWR1642 傳感器檢測車內人員。

7. Velodyne VelaDome、Velarray 和 VellaLiDAR 傳感器將在 ADAS 和自動駕駛汽車中必不可少，但存在一些限制，特別是在成本和技術問題領域，例如范圍和分辨率（參見“自動駕駛汽車和關于激光雷達傳感器”）。Velodyne Lidar 是一家在先進駕駛安全系統的激光雷達傳感器技術方面取得重大進展的公司。盡管缺少產品規格，但值得關注 Velodyne 的最新產品 - VelaDome、Velarray 和 Vella。

VelaDome 被吹捧為業界首款寬視場短距離傳感器，是一款小型嵌入式 LiDAR，可用于近距物體避讓和盲點監測，提供 180° × 180° 超寬圖像并檢測近距物體0.1 米。

Vella 是該公司的 ADAS 解決方案，由方向視圖（白天或夜晚）Velarray LiDAR 傳感器提供支持。它有望在高速公路上實現更快的物體識別和更長的制動距離。目標應用包括車道保持輔助、自動緊急制動 (AEB) 和自適應巡航控制。

8. ACEINNA IMU381ZA IMU像ACEINNA的IMU381ZA IMU這樣的集成慣性傳感模塊可以在單個組件中替換多個傳感功能，節省空間，減少材料清單，降低成本和開發時間。

六自由度 (DOF)（帶有可選的三軸磁傳感器）IMU381ZA 可測量高達 4 g 的加速度，提供 3-V 至 5.5-V 電源電壓，并在寬工作溫度范圍內工作溫度范圍為 –40°C 至 85°C。此外，它采用 24 × 37 × 9.5 毫米的小尺寸封裝。提供標準和高范圍型號。兩種型號均提供評估套件。

9. Quanergy S3 固態激光雷達Quanergy Systems, Inc. 認為固態激光雷達將有助于降低激光雷達解決方案的成本。由于沒有移動部件，S3-2 還提供了高可靠性，同時需要更少的功率。該公司將其 S3 固態 LiDAR 傳感器與其 QORTEX 對象分析軟件相結合，以分析 3D 點云數據，以執行對象檢測、跟蹤和分類等安全關鍵功能。人工智能軟件可以根據一個或多個 LiDAR 傳感器收集的數據進行物體檢測。

10. Vayyar 3D 圖像傳感器Vayyar Imaging 的 3D 圖像傳感器提供 360° 感應，以了解車輛內外發生的情況。該公司用于毫米波 3D 成像的片上系統 (SoC) 集成了 72 個發射器和 72 個接收器，以及一個可實現高分辨率和高精度的高級 DSP。SoC 涵蓋 3 GHz 至 81 GHz 的成像和雷達頻段。該芯片不需要外部 CPU 來執行復雜的成像算法。此外，它可以在任何天氣或光照條件下運行，這使其適用于汽車市場。

對于汽車內外的 360° 感應，傳感器可以檢測和監控存在、位置、姿勢、距離、生命體征和障礙物。傳感器每秒可以檢測超過 15 萬個興趣點。

審核編輯 黃昊宇