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为什么汽车雨量和光传感器是一项安全功能?

雨量和光传感器是小型光电模块,通常位于车辆后视镜内。这些传感器根据入射的阳光和反射的红外光闪烁捕获当前的驾驶条件,并通过本地互联网络(LIN)接口向车身控制模块提供这信息。控制模块可利用这些信息实现各种系统的自动化,如前大灯、挡风玻璃和暖通空调(HVAC)。

雨量和光传感器最初只安装在高端车辆上,作为一种便利功能,通过感知环境光自动开/关大灯。传统的系统在进入隧道或在非常晴朗的日子里,常错误的触发擦拭,这也被称为幽灵擦拭。


今天的雨量和光传感器模块,几乎用于所有的车辆类别,其性能有了显著提高。这些模块的安全攸关的功能也有所发展。


除了前大灯的基本开/关外,现代的雨量和光传感器还可自动切换远光灯。有选择地操作远光灯,使其他驾驶者可看得更清楚,从而提高能见度和道路上每个人的整体安全。


同样,除了基本的开/关雨刷功能之外,还使用了较新的雨量和光传感器。现代系统还可根据挡风玻璃上的水分含量来控制雨刷速度,包括间歇性延迟,大大增加了安全性,因为驾驶员完全不需动手操作雨刷功能,可更专注于驾驶和观察路面。


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图1:雨量和光传感器通常安装在后视镜后面


现代雨量和光传感器模块含近红外(NIR) LED,通过一个特殊的光学接口照亮挡风玻璃,就像相机中的镜头。对近红外敏感的光电二极管测量反射光。雨雪产生的信号反射与透明的挡风玻璃不同,因而可检测水分。


可见光光电二极管测量汽车周围和车前远处的日光量——这些信息用于决定进出隧道的大灯设置。它还有助于减少错误触发。额外的红外二极管可测量辐射的太阳能,以更好地控制HVAC系统。实施最后一个光电二极管可自动控制平视显示系统(HUD)的背光调光。


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图 2:雨量和光传感器挡风玻璃接口示意图


安森美(onsemi)的NCV76124雨量和光传感器接口是市场上唯一为功能安全或ISO 26262设计的接口。该器件符合ASIL B,并提供完整的安全计划。我们的雨量和光传感器需要最少的软件开销,通过串行外设接口(SPI)可轻松控制。它提供更多的传感器通道,具有极高的动态范围,为现代汽车创造高性能和安全的方案。SPI的可编程性支持以一个硬件配置支持各种应用。


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图3:雨量和光传感器方案框图


除了雨量和光传感器外,安森美还提供电池保护、系统基础芯片(SBC)和该系统中使用的NPN双极晶体管方案。






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