近日，ELEXCON 2022 深圳国际电子展正式开幕，知名芯片大厂英飞凌携众多产品亮相，其中就包括一系列的传感器产品，包括毫米波雷达、3D TOF模组、二氧化碳传感器、氢气传感器等等。
毫米波雷达：手势识别、睡眠呼吸监测
雷达（RADAR）是一种利用无线电波探测和测距的技术。而雷达所能探测到的信息主要取决于雷达的功能和其所支持的运行模式。比如，通过调频连续波（FMCW）雷达则可探测物体是否存在、运动、速度和距离。此外，而且由于雷达采用的是无线电波，所以其对于光线、气候环境的抗干扰性更强。
雷达技术最早应用于军用领域，在地面设备、战机、舰艇上广泛使用，可以利用无线电波探测敌方目标是否存在，目标的位置、角度/目标方向、距离和速度。近年来，雷达技术才开始进入汽车自动驾驶、工业自动化、智能家居、生命特征感测、人机交互等民用领域。
目前雷达系统一般采用比较多的是24GHz、60GHz、77GHz频段，通常频率越高，波长越短，分辨率/精准度就越高（但是信号易衰减、传播距离短）。目前，精度更高的77GHz雷达主要被用于汽车自动驾驶领域；24GHz雷达也有被用于汽车的辅助驾驶、工业自动化、智能家居等领；60GHz雷达由于拥有频率高、波长短、精度高等特性，主要被用于智能家居、健康医疗（比如生命特征监测功能）、人机交互等领域。
此次，英飞凌在ELEXCON 2022 展会上展示基于其毫米波雷达芯片的“手势识别”解决方案。
据介绍，该毫米波雷达方案工作带宽为5GHz，发射功率为9dBm (EIRP)，最大探测距离(手) 0.5m手指动作，2米手臂挥动；距离分辨率3.75厘米；视角(FOV) 水平和垂直方向都是120度，可以识别左挥手、右挥手、上挥手、下挥手等动作，功耗为60毫瓦。可以被应用于智能音箱，便携式电子设备等产品上。
此外，英飞凌还此次还展示了基于其毫米波雷达芯片的睡眠呼吸监测解决方案。其工作带宽3GHz，发射功率9dBm (EIRP)，最大探测距离3米，距离分辨率5厘米，水平和垂直方向的视场角均为120度，功耗50豪瓦。可以监测睡眠呼吸波形、呼吸次数、体动，了解用户的睡眠状态。
3D ToF传感器
相对于传统的2D平面视觉技术来说，3D视觉技术不仅可以实现对于三维立体物体的识别，同时在安全性和准确性上也达到了全新的高度。
2017年，随着苹果首次将3D结构光技术引入iPhone X，使用3D人脸识别代替了Touch ID指纹识别，彻底引爆了3D视觉技术在以智能手机为代表的消费电子市场发展。不过，近年来，在中远距离上适应性更强3D TOF技术却得到了更为广泛的应用。
英飞凌作为3D ToF技术主推厂商，早早在2016年，谷歌和联想就合作推出了全球第一个搭载Project Tango技术的手机Phab2 Pro，该手机的3D深度相机采用正是英飞凌的3D TOF方案。随后在2018年的CES上，英飞凌还携手pmd technologies首次展示了全球尺寸最小的3D ToF摄像头模组参考设计。当时OPPO推出的全球首款搭载了后置3D ToF方案的商用智能手机R17 Pro，其中3D ToF传感器芯片似乎也是来自英飞凌。
在此次的ELEXCON 2022展会上，英飞凌展示了两款3D ToF传感器模组，这两款模组均基于同一款3D iToF传感器，硬件参数完全一致：
1、FOV 50*41 VGA分辨率
2、SDK同时输出IR、深度、点云等信息;
3、工作距离0.2-1.2米，精度小于1%;
4、940nm光波段，具备内部电路人眼和皮肤安全防护。
可以支持DMS、Faceid识别和个性化座舱、自适应AR-HUD，同时这款3D ToF传感器也全球首款符合ISO26262标准的高分辨率车用3D图像传感器。
这两款3D ToF模组主要是在封装及面向的应用场景上存在区别：一款是3D ToF的人脸识别 驾驶员监控系统，另一款则是3D ToF 的乘客监控系统。
据英飞凌PSS部门负责ToF传感器产品经理介绍，3D ToF传感器在汽车上面主要有四大应用场景：
1、Face ID，即人脸识别认证。通过身份信息识别，给车辆进行解锁，然后将用户个人信息同步到车辆的工控系统里面，让车了解驾驶者是谁，从而配备到用户喜欢的音乐、灯光的氛围、座椅的高度等用户习惯。
2、DMS驾驶员监控系统。可以监测驾驶员的疲劳驾驶。
3、OMS乘客监控系统。可以通过对车辆遗留物品的检测，防止有些小动物，或者其他一些物品遗留在车辆上面。此外，还可以通过3D ToF摄像头，来对驾驶员比如头部的位置，身高体重做一个扫描，万一有些事故发生的时候，安全气囊弹出的角度和强度会给一个比较好的策略，可以让驾驶员得到更有效的保护。
4、车外盲点检测。当用户想离开车辆的时候，在打开车门之前，要看一下外部有没有危险的物品，或者危险的状况，可以通过3D ToF对于外部盲点的检测，去监测外部的情况。
该产品经理表示，英飞凌3D ToF在汽车方面可以给到用户一个非常安全、可靠、方便的服务。而且除了汽车之外，英飞凌在手机、IoT方面也有相关的应用，比如在手机方面，可以用ToF给手机做一些自动对焦的功能，第二，还会做一些照片的景深虚化处理；第三，还可以做一些3D扫描建模方面的应用。
另外，在机器人方面，除了传统的工业机器人之外，英飞凌还将3D ToF技术推动到了家用电器当中，比如扫地机器人。
据介绍，在展会现场展示的科沃兹扫地机器人就采用了英飞凌的3D ToF模组 IRS2875。其主要实现两个重要的功能的集成，即实现了扫描建模和避障两个关键功能二合一。
此外，这两年随着元宇宙概念的兴起，越来越多的AR、VR客户开始采用英飞凌的3D ToF的方案。
二氧化碳传感器
co2go二氧化碳传感器是英飞凌推出的一款非常小巧的、可以用来检测周围环境的二氧化碳浓度的传感器模组产品，该装置与智能手机和电脑连接使用，可以通过自带的“co2go desktop app”查看二氧化碳浓度信息。装置上的指示灯则简易显示了所处环境二氧化碳浓度的区间。
据介绍，该款产品使用的是英飞凌的XENSIV PAS CO2传感器，拥有体积小巧，测量准确，安装方便等优点。可以用在家居，办公，酒店，学校等场所。
氢气传感器
英飞凌还展示了一款氢气传感器。在目前的氢能源汽车上主要使用的氢气作为能源，而氢能源汽车从最开始制氢、输氢、加氢到用氢，所有的环节都离不开氢气，所以这个传感器可以应用到整个产业链当中，在此过程中可以探测是不是有氢气泄漏，因为氢气泄漏很危险，会发生爆炸。此外，其还可以检测氢气的浓度。
另一方面，即便是在目前采用电池的纯电动汽车中，氢气传感器也有着用武之地。因为当汽车电池的电芯可能会出现热失控的情况。而根据法规要求，需要提前三分钟或者五分钟检测出即将热失控的情况并进行报警。这其中一种方法就是采用氢气传感器，检测电芯里分解出的氢气量。
其他
此外英飞凌还展示了其WiFi/蓝牙、安全、USB-C方案、基于SiC的光伏储能方案等一系列的产品。
英飞凌展台上最为亮眼的还是小鹏G9，据介绍，小鹏G9内部采用了超过10颗英飞凌的Aurix MCU，驱动IC，Power MOSFET和开关器件。
编辑：芯智讯-浪客剑
