インキャビンセンシング

Discover ams OSRAM’s broad portfolio for in-cabin sensing from industry-leading infrared (IR) illumination solutions based on LED and VCSEL technologies to capacitive sensors that detect hands on the steering wheel for automated driving. With our in-cabin expertise, we support our customers.

インキャビンセンシング – ドライバーモニター、インキャビンモニター、ジェスチャセンシング

ドライバーモニターシステム（DMS）は、交通安全を確保し、ドライバーエクスペリエンスを向上させるために急速に広まっています。安全性と自動運転という2つのモビリティメガトレンドは、自動車メーカーにドライバーモニターシステムの導入を義務付ける、欧州連合や米国運輸省道路交通安全局（NHTSA）などの規制機関によって支えられています。2023年からは、欧州新車アセスメントプログラム（Euro NCAP）も、5つ星の安全評価を得るためにはDMSの直接搭載を義務付けています。
DMSは安全性を高めるだけでなく、ドライバーの識別や認証、運転体験を改善するための拡張現実型ヘッドアップディスプレイの調整など、快適性に関連する機能をサポートすることができます。また、L2+自動運転機能の普及に伴い、ドライバーがハンドルに手を置いているかどうかを検出する機能も重要性を増します。


インキャビンモニターシステム（IMS）/乗員モニタリングシステム（OMS 

乗員を対象とする新たな安全規格が近日中に施行され、自動車の自律制御が増加する中、車内の様子を高度に把握するためのインキャビンモニターシステムも重視されるようになっています。特に、乗員モニターと子供の存在検知機能はNCAPのロードマップに含まれており、シートベルト装着警告、アダプティブエアバッグ展開、駐車中の車内に取り残された子供の親に対する注意喚起などに使用されています。Tこれらの安全関連機能には、ジェスチャセンシングやビデオ通話などの快適機能が組み合わされているため、車体中央軸に設置される広視野カメラへの需要が高まっています。また、これらのシステムはドライバーモニター機能も搭載している場合もあり、多機能なカメラベースのセンサが導入され、キャビン内での複雑な人工知能の可能性への道を開いています。


ジェスチャセンシング

ジェスチャセンシングは、2つのカテゴリーに分けることができます。複雑なジェスチャセンシングシステムでは、正確な手のポーズや指1本の位置まで検出されます。いわゆるシンプルなジェスチャセンシングシステムでは、スマートサーフェスやディスプレイへの手の接近、上下逆や左から右への動きなど単純な手の動きを検知することができます。

More about OSLON Black IR:6 C series
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Interior/occupant monitoring systems (IMS/OMS)

With upcoming occupant-related safety standards and increasing vehicle autonomy, interior monitoring systems are also valued for gathering a sophisticated scene understanding of the vehicle's interior. In particular, occupant monitoring and child presence detection features are included in the NCAP roadmap: these are used for seat-belt reminder, adaptive airbag deployment, or reminding parents of children who are left-behind in parked cars. 
These safety related features are complemented by interior convenience and interaction use cases, which has created demand for wide field of view, camera based systems positioned along the vehicle’s interior axis. In some cases, these systems also integrate driver monitoring functionality, enabling multifunctional in cabin sensing architectures and opening the path to more advanced interior intelligence.
Reliable and unobtrusive infrared illumination is a key enabler for these systems. ams OSRAM’s infrared light sources are designed to support robust interior and occupant monitoring performance while remaining almost imperceptible to drivers and passengers, especially during night time operation.

システムアーキテクチャ

インキャビンセンシングシステムは、2D NIR画像処理をベースとしたNCAPおよび規制に準拠したシステムから、アクティブステレオビジョン（ASV）、ストラクチャードライト（SL）、間接タイムオブフライト（iToF）などのより高度な3D対応設計まで、さまざまなシステムアーキテクチャを使用して実現することができます。
最も一般的なインキャビンセンシングシステムは、2D NIR画像処理カメラで実現されており、IREDまたはVCSEL技術（最終顧客のシステム設定による）に基づいた投光イルミネータを使用しています。投光イルミネーションとは、2D画像抽出のために赤外線のカーテンをシーンに投影するもので、3Dの奥行き抽出のために特定のパターン（点や線など）をシーンに投影するパターン照明とは異なります。
新しい3Dセンシングシステムも投光イルミネーションを使用していますが、異なる制約があります。ASVは2D画像処理と同様にIR照明が必要ですが、SLベースのシステムは奥行き抽出のために追加のパターンプロジェクターを必要とし、これはVCSELベースのイルミネータを使用して実現するのがベストです。一方、今日の自動車で使用されている最も一般的な3DセンシングアーキテクチャであるiToFシステムは、VCSEL信号の高速立ち上がりと立ち下がり時間というVCSEL照明の恩恵を活かして、iToFシステムの高い変調周波数と優れた奥行きの解像度を実現しています。
現在、ほとんどのインキャビンセンシングシステムは940nmの波長で動作していますが、850nmの波長も使用しているものもあります。照明技術、光路設計、波長の選択には慎重な検討が必要ですが、ams OSRAMは、お客様との緊密なパートナーシップのもとで、技術と波長両方のシステム設計に関する幅広い専門知識を活かした設計サポートを提供しています。

ams OSRAMの製品

ams OSRAMは、IRイルミネーションで市場をリードするOslon BlackとSyniosのIR LEDファミリー、あるいは市場初のAECQ-102認定VCSELモジュールであり、2021年第2四半期から多くのお客様向けに量産されているTARA2000-AUTなどの照明とセンシングソリューションを幅広く提供しています。ams OSRAM AS8579静電容量式センサは、容易な操作とハンズオン検出設計のための新しい技術を使用しています。これは、業界初の完全に信頼できるハンズオン検出ソリューションとして、ステアリングホイール内にセンサを配置することを可能にし、自動車メーカーがUN規則79に準拠する最も簡単な方法を提供します。フォトダイオードやLEDは、シンプルなジェスチャセンシングに使用することができます。

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The following application block diagram shows common in-cabin-sensing (ICS) applications, like driver and passenger monitoring, hands-on-wheel detection and occupant monitoring. These applications enhance safety and comfort via optical, electrical, and radar sensing.

注目製品

ams TARA2000-AUT-SAFE for In-Cabin Sensing

Industry´s first automotive VCSEL with interlock based eye-safety After releasing the first AECQ-102 qualified in-cabin VCSEL to the market with TARA2000-AUT (in mass production since Q2 2021) the new TARA2000-AUT-SAFE comes with an upgraded packaging and an integrated eye-safety functionality that is more reliable and cost-efficient than existing photodiode (PD) based methods. The resistive interlock circuitry is integrated on the MLA (Micro-Lens Array) and can detect faults that could compromise eye safety, such as diffuser cracking or shear-off. Also, the TARA2000-AUT-SAFE’s interlock loop is easier to integrate with a lower cost, as its read-out circuit only requires one AND gate or MOSFET which also enables a near-instant response (below 1μs) to fault conditions. The fast and reliable response is in contrast to the existing built-in photodiode method for eye safety protection, where the photodiode signal is prone to faults caused by non-eye-safety related factors such as reflective objects in front of the VCSEL module, and the response time is slower.
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ams TARA2000-AUT - Automotive Flood Illuminator

TARA2000-AUTは、あらゆる状況で高出力イルミネーションと高いS/N比が求められる新世代の2Dおよび3D光学インキャビンセンシングアプリケーション向けに設計されています。VCSELベースの照明は、最小のPCBフットプリントで最大の画質を実現し、狭いスペクトル帯域幅との組み合わせで、自動車内での太陽光やサングラスの反射に対する堅牢性を確約します。この超小型モジュールは、amsの最先端オプトエレクトロニクス部品の製造プロセスで設計・製造され、そのクラスで初めてAECQ-102とISO26262に準拠した製品となっています。
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OSRAM OSLON™ Black, SFH 4728BS A01

OSLON Black Series (940 nm) - 50° High power infrared LED for In-Cabin Sensing applications like driver monitoring, occupant monitoring, interior monitoring, gesture sensing and child presence detection.
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OSRAM OSLON™ Black, SFH 47278BS A01

OSLON Black Series (940 nm) - 130 ° x 155 ° High power infrared LED for In-Cabin Sensing applications like driver monitoring, occupant monitoring, interior monitoring, gesture sensing and child presence detection.
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OSRAM SYNIOS™ P2720, SFH 4775S A01

IR SYNIOS P2720 (940 nm) - 120°
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注目の製品ファミリー

OSLON™ Black にとって 自動車＆モビリティ 用途

The new OSLON Black Series by ams OSRAM is high-flux LED is small and very robust, making it ideal for designing automotive or industrial applications.
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OSLON™ Piccolo にとって 自動車＆モビリティ 用途

The OSLON™ Piccolo is a member of ams OSRAMs Power IR Emitter family for automotive applications which combines high optical power (1,15W @ 1A) with a very small footprint of only 1,6 x 1,6 x 0,81 mm³. It comes with two wavelength options (850nm and 940nm) and is perfectly suited for IR illumination applications which require small size components due to restricted board space, e.g. in modern slim displays. Short switching times around 10ns also permit the usage in 3D ToF systems, making the OSLON™ Piccolo a useful fit for gesture sensing applications. A temperature range of -40° … 105°C even exceeds the requirements of the AEC Q102 standard.
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SYNIOS™ P2720 にとって 自動車＆モビリティ 用途

SYNIOS™ P2720 is a very powerful and reliable product family that excels through its high brightness, low thermal resistance and thermal stability. Featuring different chip size classes and colors with one common footprint, the SYNIOS™ P2720 family also shines with high flexibility and full scalability. Another great advantage of the SYNIOS™ P2720 is its exceptional temperature cycle stability. The lead frame part is optimized for the thermal expansion coefficient of the circuit board, thus securing very stable soldered joints.
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TOPLED™ にとって 自動車＆モビリティ 用途

ams OSRAM Power TOPLED™ is a standard product in LED lighting. With our great experience in SMT LED we are able to offer a high quality product for all kind of applications. Within the spectrum of visible and invisible light the TOPLED™ product family offers solutions from backlighting up to basic gesture sensing and illumination in automotive interior applications. The latest product of this well established family ist the SFH 4246R, a new part for narrow space applications in the gesture sensing area.
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