Premstaetten, Österreich (30.05.2023) –
ams OSRAM (SIX: AMS), ein weltweit führender Anbieter optischer Lösungen, hat sein Portfolio an Infrarot-Lasermodulen für die Kfz-Innenraumsensorik um die TARA2000-AUT-SAFE-Familie erweitert. Die Vertical Cavitiy Surface Emitting Laser (VCSEL) bieten eine zuverlässigere und robustere Augensicherheitsfunktion als bestehende VCSEL-Module für den Kfz-Bereich.
Ein globaler Top-10-Automobilhersteller hat das neue Produkt bereits für ein kommendes Design ausgewählt, und ams OSRAM wird es ab 2024 in Massenproduktion liefern.
Der neue TARA2000-AUT-SAFE, der einen eng kontrollierten Infrarotlichtstrahl mit einer Spitzenwellenlänge von 940 nm erzeugt, eignet sich für die gleichen Anwendungsfälle wie die bestehende TARA2000-AUT-Familie: Fahrerüberwachung, Gestenerkennung und Innenraumüberwachung. Er besteht aus einem ams OSRAM VCSEL-Chip und einem Mikrolinsenarray (MLA), die in einem kompakten Modul untergebracht sind.
Der TARA2000-940-W-AUT-SAFE mit einem breiten Ausleuchtungsfeld von 116° x 87° ist für die Kabinenüberwachung mit 2D-Nahinfrarot- (NIR) und indirekten 3D-Time-of-Flight-Kameras (iToF) optimiert. Eine in Kürze erscheinende Version mit einem schmalen Beleuchtungsfeld von 46° x 41°, der TARA2000-940-UN-AUT-SAFE, ist für die Fahrerüberwachung geeignet. Er wird derzeit bei Kunden bemustert.
ams OSRAM hat bereits in der Vergangenheit Erstausrüster und Tier-1-Unternehmen mit automobilgerechter, fortschrittlicher Technologie für die Innenraumsensorik beliefert. Das Unternehmen hat den weltweit ersten AEC-Q102-qualifizierten und ISO 26262-konformen VCSEL-Flood-Illuminator, den TARA2000-AUT, auf den Markt gebracht, der seit dem zweiten Quartal 2021 in Serienproduktion ist und an mehrere Automobilkunden ausgeliefert wird. Die TARA2000-AUT-SAFE-Familie setzt die Innovationsreihe fort und bietet Automobilherstellern dank der neuen, eingebauten Verriegelungsschleifenmethode zur Sicherheit der Augen mehr Zuverlässigkeit und eine einfachere Implementierung.
Die resistive Verriegelungsschaltung des neuen Geräts ist in die MLA integriert. Der TARA2000-AUT-SAFE reagiert nahezu sofort (<1µs) auf Fehlerzustände und kann somit Fehler, die die Sicherheit der Augen gefährden könnten, wie z. B. Risse in der Abdeckung oder Abscherungen, direkt erkennen.
Der TARA2000-AUT-SAFE löst verschiedene Design- und Implementierungsherausforderungen, und das zu geringeren Kosten als bei den heute auf dem Markt befindlichen Konkurrenzprodukten. Die schnelle und zuverlässige Reaktion steht im Gegensatz zur eingebauten Fotodiodenmethode zur Sicherheit der Augen in konkurrierenden automobilen VCSELs. Bei Konkurrenzprodukten ist das Fotodiodensignal anfällig für Fehler, die durch nicht augensicherheitsrelevante Faktoren wie reflektierende Objekte vor dem VCSEL-Modul verursacht werden, wodurch die Fähigkeit des Systems, die Augen zu schützen, beeinträchtigt wird.
Außerdem ist die Verriegelungsschleife des TARA2000-AUT-SAFE einfacher zu integrieren, da die Ausleseschaltung nur ein AND-Gate oder einen MOSFET benötigt. Im Vergleich dazu umfasst der komplexe Ausleseschaltkreis der Fotodiodenschaltung eine größere Anzahl teurerer Komponenten. Das bedeutet, dass die Fotodiodenmethode höhere Materialkosten verursacht und langsamer auf Ereignisse reagiert, die ein Risiko für die Sicherheit der Augen darstellen.
Darüber hinaus ist die Reaktion der Fotodiode stark temperaturabhängig, was die Systementwicklung komplexer und weniger zuverlässig macht. Dies ist ein besonderer Nachteil für Anwendungen in der Automobilindustrie, die einer großen Bandbreite von Betriebstemperaturen ausgesetzt sind.
Firat Sarialtun, Senior Global Marketing Manager bei ams OSRAM, sagt: “Wir konnten unsere Erfahrungen aus anderen Anwendungsbereichen direkt in die Verbesserung der TARA2000-Familie einfließen lassen. ams OSRAM verfügt über fundierte Kenntnisse von Interlock-basierten Augensicherheitsdesigns, da wir seit vielen Jahren Produkte, die die Verriegelungsmethode nutzen, in anderen Endmärkten wie Consumer und Industrie in der Massenproduktion haben.
Wir waren die ersten in der Branche, die in Q2-2021 mit der Massenproduktion eines AEC-Q102- und ISO26262-konformen IR-VCSEL-Moduls für die Erkennung in der Kabine begonnen haben, und jetzt gehen wir mit der Verriegelungsschleifenfunktion einen Schritt weiter in der VCSEL-Technologie. Dank unseres umfassenden Know-hows in der Entwicklung der gesamten optischen Baugruppe wurde der Interlock-Schaltkreis direkt in die Linse und das Gehäuse integriert, wobei unser umfassendes Verständnis der einzelnen Unterkomponenten und Technologien in einem kompletten VCSEL-Modul zum Tragen kommt.”
Zusätzliche Produktverbesserungen
Das Design des TARA2000-AUT-SAFE baut auf der hohen Leistung des TARA2000-AUT auf. Der in einem robusten Keramikgehäuse untergebrachte neue Baustein bietet eine höhere maximale Betriebstemperatur von 125°C und unterstützt die Qualifizierung nach AEC-Q102 Grade 1 sowie ISO 26262 für funktionale Sicherheit. Die optische Spitzenleistung eines 100µs-Pulses bei 25°C/2% Tastverhältnis/5A beträgt 4W.
Die VCSEL-Emitter TARA2000-940-UN-AUT-SAFE und TARA2000-940-W-AUT-SAFE werden ab sofort bemustert.
Hilary McGuinness,
hilary.mcguinnessfernholz@ams-osram.com