Infineon Technologies AG ha sviluppato una soluzione di sistemi di monitoraggio in cabina (ICMS) che include sensori radar a 60 GHz, microcontrollori (MCU) e circuiti integrati di gestione dell'alimentazione (PMIC), finalizzati al rilevamento dei bambini, al benessere del conducente e alle applicazioni di rilevamento dell'occupazione . L'azienda ha anche collaborato con le startup bitsensing Inc. e Caaresys sul lato software per fornire soluzioni complete ai clienti del settore automobilistico.
La soluzione comprende i sensori radar XENSIV BGT60ATR24C AEC-Q100, i microcontrollori AURIX e i PMIC OPTIREG. Con questa gamma di prodotti, l'azienda offre soluzioni per una gamma di sottosistemi ICMS a banda ultralarga, a bassissima potenza e sensibili ai costi. Una delle caratteristiche principali sono le nuove tecniche di elaborazione del segnale che offrono un compromesso tra costo e consumo energetico per soddisfare una gamma di applicazioni di monitoraggio in cabina.
(Immagine: Infineon)
Infineon ha identificato tre fattori chiave per l'ICMS: nuova legislazione, auto autonome e differenziazione del prodotto.
Nei prossimi cinque anni, Infineon si aspetta di vedere molti cambiamenti nella legislazione che stimoleranno la domanda di monitoraggio in cabina per la sicurezza dei bambini, in particolare per il "bambino lasciato indietro", ha affermato Sebasian Schams, responsabile marketing prodotti per il rilevamento radar di Infineon. , durante un webcast.
La seconda tendenza sono le auto altamente automatizzate, ha affermato Schams. “Le auto possono guidare da sole con vari gradi di autonomia e per questa applicazione diventa molto importante il monitoraggio della salute e della sicurezza del conducente e dei passeggeri. Monitorare l'attenzione e il benessere del conducente non è importante solo per le persone all'interno dell'auto, ma anche per chi la circonda. È essenziale disporre di sistemi in grado di rilevare queste condizioni del conducente o dei passeggeri in auto, ad esempio se viene utilizzata la cintura di sicurezza”.
La differenziazione dei prodotti OEM è l’altro driver del mercato, ha aggiunto Schams. “Crediamo che il radar sia il la tecnologia [per ICMS] che aiuterà gli OEM a distinguersi con le migliori offerte e la massima sicurezza per i loro clienti”.
Rispetto ad altri sensore soluzioni, tra cui peso, infrarossi, ultrasuoni e telecamere, Infineon ritiene che la tecnologia radar offra il giusto equilibrio tra precisione, robustezza, portata, installazione, consumo energetico e costo.
Un confronto tra le tecnologie di rilevamento per ICMS (Immagine: Infineon)
Il radar è molto buono in termini di precisione e robustezza, ha affermato Schams. "Con il radar possiamo determinare dove si trova una persona e se questa persona è un adulto o un bambino e questo può essere fatto grazie al monitoraggio della frequenza cardiaca o della frequenza respiratoria".
Inoltre, il sensore funzionerà di giorno o di notte e la portata è eccellente, ha affermato Schams. Può guardare attraverso i sedili, quindi anche se c'è un cane, ad esempio, sul poggiapiedi dell'auto, può essere visto dal sensore, ha detto.
Infineon offre sensori radar a 24 GHz e 60 GHz per più applicazioni in cabina, ma ha selezionato 60 GHz per ICMS per un paio di vantaggi distinti. In generale, il radar a 24 GHz può essere utilizzato per applicazioni come il rilevamento dei punti ciechi, l'apertura intelligente del bagagliaio, il rilevamento degli ostacoli per la protezione del portellone e l'allarme delle porte per il rilevamento degli ostacoli. Il radar a 60 GHz può essere utilizzato per il rilevamento della presenza di bambini, il monitoraggio dei segni vitali del conducente, il rilevamento dei gesti/controllo di prossimità, l'apertura del tetto apribile e il rilevamento dell'occupazione dei passeggeri.
La soluzione
Il sensore radar XENSIV BGT60ATR24C è una soluzione di rilevamento cognitivo con trasmissione/ricezione multipla per configurazioni di array virtuali. Offre la configurabilità automatica della modalità di alimentazione nonché interfacce semplificate tra RF e il lato di elaborazione. La famiglia di MCU AURIX TC3xx combina prestazioni e sicurezza, integrando un'unità di elaborazione veloce del segnale radar e una maggiore sicurezza con la seconda generazione di sicurezza hardware modulo (HSM). Ciò include acceleratori di crittografia asimmetrica e supporto completo EVITA.
“Per il radar a 60 GHZ, infineon ha sviluppato un chipset ottimizzato di componenti, un insieme di componenti che funzionano bene insieme e possono fornire le migliori prestazioni per rilevare la presenza, rilevare la posizione e classificare la persona, distinguendo tra adulto e un bambino o animali domestici, ed è immune a diverse interferenze esterne come la temperatura o le vibrazioni”, ha affermato Antonio Monetti, senior marketing director, automazione e sicurezza dei veicoli di Infineon, in un webcast.
Ci sono fondamentalmente tre parti principali per l'applicazione radar a 60 GHz, il chipset radar, il microcontrollore che riceve informazioni dall'MMIC e tutti i dispositivi di alimentazione e le interfacce con il resto dell'auto, ha affermato Monetti. "I componenti sono ottimizzati per avere le migliori prestazioni, quindi, ad esempio, riducendo il consumo energetico a un livello minimo a meno di due watt per l'MCU".
Chipset radar a 60 GHz ottimizzato per ICMS (Immagine: Infineon)
“Questa soluzione radar offre anche flessibilità in termini di punti di installazione e casi d'uso. Quindi, con un singolo modulo radar, possiamo rilevare le file di sedili, ad esempio il sedile anteriore o quello posteriore, o se si tratta di un SUV, possiamo rilevare quelle file di sedili aggiuntive e possiamo rilevare se un passeggero è seduto al centro , oa sinistra oa destra, e se si tratta di un adulto, un bambino o un animale domestico", ha detto.
Monetti ha anche osservato che è importante ricordare che i microcontrollori nelle applicazioni automobilistiche sono ora necessari per offrire funzionalità aggiuntive per la sicurezza, che gli MCU AURIX hanno migliorato nella famiglia di seconda generazione.
Al fine di fornire una soluzione completa ai produttori automobilistici e ai loro fornitori di primo livello, Infineon sta collaborando con partner globali. Per il rilevamento in cabina Infineon ha selezionato bitsensing Inc. e Caaresys.
“Il nostro primo partner è bitsensing, una startup coreana che ha competenze chiave in software e algoritmi per il monitoraggio in cabina. L'azienda sta lavorando con Infineon per sviluppare una soluzione ottimizzata in termini di costi e ad alte prestazioni, chiamata MOD620", ha affermato Monetti. La soluzione di sistema MOD620 a 60 GHz che utilizza la soluzione chipset di Infineon è disponibile per demo tramite Infineon o bitsensing.
Il secondo partner di Infineon per il rilevamento in cabina è Caaresys, una start-up con sede in Israele, che sta combinando i suoi algoritmi e l'elaborazione del segnale radar con i sensori radar XENSIV e gli MCU AURIX per sviluppare il monitoraggio dei segni vitali senza contatto. Le competenze chiave dell'azienda sono nel software e negli algoritmi per l'occupazione della cabina e il monitoraggio dei segni vitali.
Il microcontrollore, l'MMIC, i dispositivi di alimentazione, le interfacce e queste soluzioni sono ottimizzate per le applicazioni di monitoraggio in cabina per offrire le migliori prestazioni e il miglior prezzo e soddisfano requisiti robusti, fornendo funzionalità extra come sicurezza, ha affermato Monetti.
"Sono anche scalabili e flessibili per offrire diversi punti di installazione per soddisfare requisiti diversi", ha affermato Monetti. “Con questi due partner – Caaresys e bitsensing – il cliente può avere una soluzione completa, non solo l'hardware di Infineon ma anche il software dei nostri partner, per sviluppare e portare soluzioni radar a 60 GHz alla produzione di massa”.
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