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汽車行業正在越來越重視保護乘員和行人免受傷害，并確保實現更高的安全水平。與此同時，客戶希望在駕駛過程中獲得直觀的用戶體驗——在他們的汽車中能夠與信息娛樂和連接功能實現交互。同時，在汽車設計中預計將會集成越來越高水平的自動化駕駛。然而，從目前的先進駕駛員輔助系統（ADAS）所具備的功能過渡到真正的自動操作所應有的功能，還有相當一段路要走。 這一演變過程中的一個重要部分將是，在特定情況下，從自動模式切換到手動模式能夠實現多么的無縫。如果要做到充分有效，這個改變必須以一種簡單的、對用戶友好的方式進行。汽車的ADAS系統將需要不斷訪問有關駕駛員生物力學和認知狀態的準確且極詳細的信息。 世界衛生組織（WHO）最近公布的數據估計，每年大約有125萬人死于道路交通事故。它還發現駕駛員分心是此類事故的主要原因之一——用手機呼叫或是發短信、檢查內外后視鏡、和乘客交談、喝水進食、讀儀表盤（車速表、燃油表等）、對付熊孩子以及操作信息娛樂系統或是導航系統等都是潛在的危險源。 由于駕駛員分心往往被證明是道路交通事故的原因（或至少具有影響作用），自動緊急制動和避撞機動等ADAS系統的價值便顯而易見。然而，當駕駛員神志清醒并能夠對危險情況做出生物力學反應時，ADAS系統過于突然的干預可能會被認為是不必要或者是更加危險的。相反，如果ADAS可以完全確定駕駛員狀態，它就可以更智能地判斷是否需要接替駕駛員，來對危險情況——例如即將發生的碰撞——做出反應。如果這種情況可以實現，那么駕駛員位置和運動的實時監控就至關重要。 通過使用三維成像數據，駕駛員的身體姿勢、他們的頭部位置和手掌定位都可以精確確定。例如，可以確定駕駛員的注意力是在道路上，他們的手是放在方向盤上。如果由于某種原因不是這種情況，那就可以使用相同的三維信息來估計駕駛員重新適應所需的生物力學反應時間，并與汽車計算出的事件界限（event horizon）進行比較。這時，如果駕駛員沒有充分適應足夠快的反應，ADAS就會意識到，如果有潛在危險情況出現，它可能就需要干預。 不幸的是，到現在為止，光學三維成像技術在汽車環境中還難以實現。其主要原因是，這類技術很難應付發生在普通駕駛情況下的環境光水平的大而突然的變化。另外，配套電子器件必須適合于惡劣的操作條件并支持ASIL B/C功能安全標準——很少有供應商在這一領域有所專長。另外，在汽車中還有一些集成相關的問題需要解決。通常，光傳感器實現對于汽車來講非常特殊；座艙尺寸或中控臺/座位朝向若有任何差異，都將對傳感器系統的有效性產生嚴重影響。 Melexis公司已經將光飛行時間（ToF）技術——該技術在游戲機之類的應用中被用來做三維成像已經有好幾年——采納并將其應用到了汽車行業。在這項技術中，紅外光源發射出一束廣角光束，該光束在撞擊到障礙物后便會反射回ToF傳感器。傳感器接著檢測到反射的紅外信號，并將其與基準信號做比較。通過確定所發生的相移，便可以計算出到特定障礙物的距離，并繪制出詳細的三維圖像。Melexis公司符合AEC-Q100標準的高動態范圍圖像傳感器MLX75023針對汽車應用進行了高度優化；專利像素解調技術使其可以提供必要的日光魯棒性。此外，它支持的工作溫度范圍為-40℃至+105℃。飛行時間成像機構與其他三維成像技術相比，安裝到車頂模塊或儀表盤要容易得多。 迄今為止，汽車飛行時間技術已經在人機界面（HMI）上得到關注——它為手勢識別提供了能力（首次使用該技術的型號現在也已經進入了市場）。因此，不同的汽車功能可以通過手掌揮擊和諸如此類的操作去實現，而無需駕駛員去專門查看控制臺（接受或拒絕呼叫、升降音樂系統上的音量等）。雖然這實際上僅僅只是一個開始，它有潛力去超越目前的這些指標。通過增加靈敏度和視場角，飛行時間成像系統可以用來描繪整個駕駛員上身的三維輪廓。同時，它還允許對其他汽車乘客的確切位置及其大�。ǔ扇嘶騼和┻M行數據收集，以便——舉例來說——可以在必要時、采用恰當的力來部署氣囊。Melexis公司正在引領汽車ToF傳感前進的方向。通過專利技術的實現，及其對穩步推進新的戰略伙伴關系的持續興趣，該工程團隊正在挑戰技術極限，從而實現性能水平提高和成本效益上升。這將確保ToF在汽車應用環境中能夠得到充分發揮。 |
