ToF传感器如何实现汽车安全功能

ToF是飞行时间（Time of Flight）技术的缩写，它如同自动驾驶的眼睛，可以精准的实现监测驾驶员疲劳程度、眼睛注视程度、手车辆占用情况、舱内手势交互、车物识别等功能，为驾驶者提供个性的舱内交互，并为行驶安全保驾护航。

近期我们应用工程师Arthur Duhamel接受了媒体Autosense创建者Carl Anthony在In-Cabin频道的视频采访，详细介绍了Melexis的ToF汽车安全功能，让我们一起看一下精彩的内容吧：

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问

告诉我们一下Melexis的最新消息和最新研发进展。

答

好的。Melexis自2014年以来一直为汽车行业和邻近市场供货。我们已经完成了飞行时间传感器芯片，我们将交付第三代的汽车飞行时间（ToF）传感器芯片，该系列的最新版本是MLX75027RTI，我们的一些客户正在评估中，它将很快发布。它是MLX75027的变体，是VGA的传感器芯片，我们会减少它的尺寸并符合ISO26262汽车安全体系标准。这是Melexis的第一个汽车ASIL-ready飞行时间的传感器芯片。

问

Melexis的ASIL-ready是什么意思？您能给我们介绍一下吗？

答

好的，Melexis的ASIL-ready项目保证了汽车里面人员的安全系数。因此，无论是在商业还是技术领域，它都确保了安全产品最新定义的开发和生产，并符合ISO 26262标准。因此，ASIL-ready项目由我们的功能安全专家主导，并且在经过认证的项目团队成员提供支持上，扩展了Melexis认证的质量管理系统，如今MLX75025 RTI是一款能够实现ASIL-ready的传感器芯片，是根据Melexis ASIL-ready程序的安全定义和设置而开发的。

问

ASIL capable飞行时间传感器芯片具体是什么意思呢？

答

Melexis的ASIL capable飞行时间传感器芯片意味着曾经的缺陷已经被开发成为一个质量管理组件，现在它遵循了标准的汽车开发流程，已经被确定为能够在安全相关的环境中运行，所以ASIL capable飞行时间传感器芯片是安全能力的证明。它依赖于硬件评估和FMEDA（故障模式影响和诊断分析失效模式、影响及其诊断分析)，因此，故障模型和诊断分析是功能安全分析的一部分。我们的研发安全团队凭着强硬的技术，他们使用现实的技术安全要求，演示了在驾驶室的应用ASIL能超过正常的安全基数。我们所有的研究和分析都说明，这项技术是汽车功能安全的一部分。但更重要的是，这项技术与汽车主机厂的合作，以便他们能够在车内构建安全应用程序。因此，在未来几年，为了使道路更加安全，这将需要广泛的支持和对飞行时间传感器芯片的深入了解，例如如何使用这些传感器芯片的高级诊断功能等等。由于每个安全应用都略有不同，Melexis随时准备为客户提供这方面的支持。当然这需要深入分析，在客户的自动化安全生产研发过程中，Melexis也随时准备在这方面提供支持。

问

从Melexis的角度来看，这些标准推动了哪些关键应用的发展？

答

现在公认的是，驾驶舱内驾驶员的分心、注意力不集中，是车祸的主要促成因素，并且容易导致其他风险。所以当驾驶员有一些比较高的视觉要求，就需要能够检测出驾驶员的注意力是否集中、是否昏昏欲睡。为此，有几家汽车制造商生产了车内传感器芯片，通过分析驾驶员的动作来评估驾驶员的状态，如转向输入、运动、凝视、睁眼等。

因此，Melexis系统可以提高车辆的安全性。在事故发生前、事故发生中和事故发生后，首先可以通过对驾驶员、乘客、车内和车外的随时随地监控来降低事故发生的概率。在发生事故时，您可以通过智能方式部署安全气囊来保护车内人员，安全气囊可根据人员的体型、人数、在车内的位置进行调整，您还可以根据人员的位置或背部力量的辅助，自动调整腰带负荷，因为有时即使是乘客座位上鹿皮包上贴的标签，也会对安全产生重要影响。因此如果有必要，都可以监测。事故发生后，类似系统还能在紧急情况下提供乘员信息，这样你就可以知道车内有多少人，从而根据车内人员的情况进行救援。

问

使用Melexis飞行时间传感器芯片还有其他应用吗？

答

是的，所以我们刚才提到了OMS技术，还有关于监控车内乘客的一切。DMS也是其中的一部分。这项技术一样受到关注，自2020年以来，已经对其进行了驾驶舱和汽车客舱评估，驾驶员监控发展的更快一点。这实际上是关于评估驾驶员的状态，分析其运动，以一种非常精确的方式获得数据。因此，真正的重点是驾驶员，这是驾驶员安全和驾驶员监控的一个完整组成部分。在车内，可以探测车外的情况，这是一个重要的检测能力。例如有一个孩子在车的后面，在这种情况下，你可以大幅度地打开车门，在每辆卡车上打开车窗，避免中暑。然后，人脸识别也是其中之一。我们不再专注于内部的开关，而是根据人脸识别，在车外就能打开车门，保留每个留有人脸记录的座椅设置，在中国非常流行。我曾在底特律Autosense车展上讲过一个有趣的功能，能够在短距离内以真正的高分辨率看到汽车上360度的图像，不是监测到的 200米，而是我们说的7、10米，但拥有车辆外部的高分辨率图像，能够实现自动辅助停车。例如，自主训练和自动泊车。所有这些应用都可以通过Melexis传感器芯片的近距离和远距离来实现。直接获取距离的数据，可用于此用途，也可用于车厢内部。有了车内三维环境的三维映射能力，就可以直接访问乘客分类、物体识别和所有必要的测量数据，而这些数据在未来的车辆安全中将是必不可少的。

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Melexis在汽车行业光学飞行时间技术领域一直遥遥领先，拥有目前业界全面的汽车ToF产品组合，同时更多新产品也在推出，客户可以在精度、分辨率和集成度等方面为其系统选择最佳传感器产品。

编辑：黄飞