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在2022"万物光感" 光学技术研讨会上，艾迈斯欧司朗集中展示了自身在移动与可穿戴、汽车与出行、工业与医疗、照明与智能四大领域内的最新成果，其中，又以众多汽车移动出行方案最为引人入胜。
传感器是现实世界与数字世界之间的桥梁，使人类和机器共同增强对周围世界的了解，并更好地与之互动。作为全球最为知名的光学解决方案商，艾迈斯欧司朗日前在2022"万物光感" 光学技术研讨会上，集中展示了自身在移动与可穿戴、汽车与出行、工业与医疗、照明与智能四大领域内的最新成果，其中，又以众多汽车移动出行方案最为引人入胜。
高性能车载位置传感和高精度电池能量计量
旋转磁性位置传感器产品系列能够检测旋转轴上两极磁铁围绕IC中心旋转时的绝对角度方位，而绝对角度位置可以以PWM、ABI、UVW等不同方式输出，或通过主机接口直接读取。艾迈斯欧司朗汽车客户经理李铭豪表示，这种技术可用于高精度角度位置检测、高速旋转系统和无刷直流电机控制(BLDC电机)，所有旋转磁性位置传感器都可取代绝对或增量式光学传感器以及其他磁性和电感技术、电位计或磁性开关。
专利差分传感架构，可免受杂散磁场干扰，是艾迈斯欧司朗旋转磁性位置传感器的竞争优势所在。面对越来越多组件带来的磁性辐射，这些传感器无需屏蔽即可免受充电站、电机、螺线管和高压电缆等其他来源产生的外部磁场影响。
AS517x是艾迈斯欧司朗首款采用系统级封装型式的磁性位置传感器，符合AEC-Q100的0级标准，可以精准测量绝对旋转角度。最高12位分辨率可实现精确测量，甚至将角偏移降低至最小90°弧，适用于包括底盘高度、排挡、电子动力转向、废气再循环以及制动踏板和油门位置传感在内的一系列高安全标准要求汽车应用。
2020年推出的AS5147U是一种智能磁性旋转位置传感器芯片，可用于转速高达28,000rpm的电机；AS5247U是一款双堆叠式裸片，可提供要求最苛刻的ASIL D级功能性安全应用所需的冗余。新型传感器采用DFS(动态滤波系统)技术和DAEC(动态角度误差校正)技术，均满足严格的ISO 26262功能安全标准，可在高转速下实现更准确的低噪声位置测量和超准确的实时角度测量。在与外部器件通信过程中，新款AS5x47U传感器还可实现循环冗余校验(CRC)保护。
与艾迈斯欧司朗所有磁性位置传感器一样，配备I2C接口的双通道旋转磁性位置传感器AS5200L亦可免受杂散磁场干扰，即使在嘈杂的磁场环境中也可以提供精确度高且重复性好的测量，在混合动力车辆、电动车辆和传统车辆中的电子换档器位置检测应用中得到了广泛采用。
AS5715R电感式电动机控制位置传感器具有自适应线圈和传感器布局、低传播延迟、高角度精度、正弦/余弦输出，并且通过了AEC-Q100, Grade 0认证，非常适用于EPS电机驱动器、HVAC泵和电动升降窗。通过旋转目标测量励磁线圈(TX)与两个接收线圈(RX)之间的耦合。它可以减少转矩纹波，提高电机控制效率，可用于转速高达480000rpm的电机。
电动汽车动力电池储能计量管理是李铭豪介绍的另一重点。作为保障新能源汽车驾驶安全、提升行车效率的重中之重，电池管理系统始终是新能源汽车的核心所在，但传统的HALL传感方式存在的最大问题，是测量值会随着温度的漂移而漂移，测量精度难以得到保证。为此，ams OSRAM提供了真正零漂移电动汽车电池计量传感——符合车规级AEC-Q100认证的低噪声、双通道测量集成电路AS8510，助力实现非常精确地测量牵引电池的充电状态和健康状态；以及高侧检测伴生IC AS8525，用于12V系统的能量转移管理。
AS8510是量身定制的，以精确测量电池电流从mA范围到kA范围，并与电池轨串联100μΩ分流电阻。通过第二测量通道，AS8510可以捕获与电流测量同步的电池电压，或者测量内部或外部温度传感器的模拟输出。两个通道都是匹配的，可以通过可编程增益放大器差分测量小于160mv的小信号，也可以在0到1V范围内不使用放大器测量更大的信号。经过模拟数字转换和数字滤波，得到的16位数字可以通过4线标准SPI接口访问。
可见光赋能数字汽车座舱
近年来，车载显示的大屏化、多屏化、高清化及多形态化趋势日益明显，很多新车搭载的屏幕数量均突破了2块，部分车型甚至达到了4块乃至5块之多。随着车内显示屏的数量和尺寸的增加，人们对显示质量有了新的要求，希望能够获得更高的色域，更高的对比度等等。特别是为了缓解里程焦虑，如何提升大尺寸屏幕效率，使之更省电，会是未来几年行业面临的共同课题。
艾迈斯欧司朗中国区汽车LED高级产品市场经理窦明杰指出，从显示技术角度来看，侧入式背光仍旧占据大部分车载显示市场，但直下式背光市场增长率最高，OLED虽然开始应用，但限于成本及可靠性，成长率并不高，而μLED直显用于车载则任重道远。
"基于TFD技术的直下式背光工艺比较成熟，可靠性高，显示效果接近于OLED，但成本又相对较低，属于各方面比较均衡的方案。"窦明杰说，艾迈斯欧司朗的直下式背光技术是将屏幕分成若干区域，每个区域下都会有相应背光的LED，可以在相应的区域进行开和闭，以及灰度的调整，来匹配显示UI。这样既能取得高对比度，又能在不需要显示的地方把LED关掉，从而达到高对比度、节能的效果，特别是大尺寸屏幕在晚上显示的时候，能够减少眩光，减少对驾驶员注意力的干扰。
直下式背光技术SYNIOS E1515是艾迈斯欧司朗的代表性产品。该产品可实现独一无二的全角度发光，并拥有灵活的荧光粉配方满足各种色域要求，以及强健的EMC外壳，整体具有较大的灵活性和可靠性。基于9×9的LED阵列，以及专门设计的反光杯，SYNIOS E1515的背光模组无论是均匀度、对比度还是光晕控制都十分优秀。
考虑到车载RGB氛围灯正从静态向动态发展，由局部装饰向全车分布演变，甚至与汽车的内饰材料，比如天窗玻璃、车门饰板或者迎宾踏板、座椅织物等融合，抑或结合传感器，联动其他功能模块，增强人机交互体验，艾迈斯欧司朗也在开展相关的研发，并推出了包括OSIRE®E3635、OSIRE®E5515、OSIRE®E3323以及RGBi（智能RGB）等在内的多款产品。
其中RGBi采用了开放的通信协议，每个灯带可以支持高达1000颗LED的串联，并支持500 / 1000 Hz 两种PWM模式。不仅如此，该解决方案还内置了RGB数据和多种诊断模式，同时搭载了温度补偿传感器，用于温度补偿，从而极大地提升了灵活性，在降低系统复杂度的同时，实现降本提效。
智能座舱中的传感器应用
舱内监控和离手检测解决方案是艾迈斯欧司朗现场应用工程师苏阳分享的重点。其中，在舱内监控领域，艾迈斯欧司朗主要关注驾驶员状态监测、舱内监控和手势识别三个应用领域，并提供对应的VCSEL和LED光源产品，满足不同整车厂的应用需求。
在DMS/IMS领域，艾迈斯欧司朗主要提供两类方案：波长为850nm和940nm VCSEL产品，例如Tara2000-AUT、Tara2000-AUT-SAFE等，其在散热以及模块体积等方面有明显的优势，当有车企希望把DMS安装在A柱上时，VCSEL方案会是较优的选择；Oslon Black、Piccolo、SYNIOS这样的LED产品在DMS应用中的优势主要在于价格实惠。同时，考虑到红外LED波长相对VCSEL光源更长，噪点小，有利于算法进行编写，因此更易实现眼球追踪功能，能效也非常高。
离手检测方面，艾迈斯欧司朗重点关注的是电容式传感测量。苏阳解释说，现有方案中，基于扭矩传感的测量很容易出现误判，基于光学系统的测量(近红外摄像头)常常受安装位置的影响，会存在"死角"，部分情况下无法准确检测驾驶员的手是否在控制方向盘。
相比之下，电容式传感测量不仅可以检测驾驶员的手是否有握在方向盘上，还可以检测出是左手还是右手握方向盘，有几根手指握在方向盘上，甚至连握方向盘的力道，也能通过电容值的变化进行感知。
为此，艾迈斯欧司朗推出了AS8579电容传感器，作为单芯片集成独立10通道监测端口的电容值相对量传感器接口方案，AS8579可以实现高达1khz的完整信号吞吐率，电容信号检测灵敏度最高可达80fF/LSB，可以很好地支持包括方向盘离手检测、座位占用检测、空调/收音机/导航系统控制在内的多项应用。
责编：Lefeng.shao
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