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另类传感器观念:汽车传感器(一) 

2006-11-7 19:19:31  【文章字体:  打印  收藏  关闭
 

种读数,又有其它数据,比如来自安全带系统的信息,表明安全带是否扣好以及带上的拉力。

  图1,设计师在轿车中单独使用 IC 霍尔效应传感器(如 Allegro Microsystems 公司生产的这种传感器)进行运动控制反馈,或成群地使用它们进行乘客占用情况检测。

  工程师们必须把这些传感器设计并制造到座位结构中,不能在轿车的内部设计完成以后才把它们作为附件设计进去。传感器 OEM 们确确实实必须按照经常反复念叨的老话去做:及早与汽车厂商或越来越多地与子系统供应商们(他们把完整的高级组件作为插入式部件提供给汽车制造商)合作,提供完整的解决方案,而不只是 IC。

  解决座位是被占用问题的另一种方法是使用几个红外线成像传感器。这种方法以电子方式来操纵这种热电堆阵列,(据 Melexis 等厂商说它采用的元件有100个之多),因此它能扫描汽车中的各个座位位置。MLX90247 阵列——它通常安装在轿车车顶的装饰物中,作为圆顶灯组件的一部分,或在其附近——使用一个聚焦的视野来避免把司机混淆为乘客。除了一个镜头以外,它还需要一个温度测量器件(如热敏电阻),以便在环境温度范围内对阵列的读数进行冷端补偿。

  一些厂商提供的不是红外线传感,而是可见光成像。Micron Technology 公司提供一种 1050纳米~450 纳米 CMOS 图像传感器,其敏感范围包括可见光波段以及近红外波段。在白天,这种 750x480 像素传感器使用自然光;在晚上,它使用发射红外线的 LED 来照明。它设计用来与中等速度的 DSP 配合,以 10 位/像素的分辨率和 100帧/秒的成像速率捕获并评估一帧帧图像,以便在碰撞发生、气囊弹出时,确定乘客的确切位置和方向(甚至能知道是前倾还是侧倾)。为了降低 DSP 的处理负荷,算法评估整个图像画面,然后只对画面中乘客部分进行下一步分析。

  不论汽车制造商更喜欢可见光传感器还是红外线传感器,他们都必须做出其它决定,其中包括是使用单个成像阵列还是成对的立体成像阵列,是使用彩色传感器还是黑白传感器,甚至是否将传感器阵列装在轿车内不同部位以便提供不同视角图像。

  二、别忘了场论

  虽然检测座位压力和图像传感都是有效的方法,但是一种更微妙的方法则是 Freescale Semiconductor 公司(曾是 Motorola 公司的一部分)和 Elesys 公司合作研制的一种系统的基础。这种方法就是“电场传感”,它利用各种物体因具有带电原子而产生的电场。电场传感是一种3D图像传感形式,利用多个电极收集到的信号来

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