I circuiti integrati con sensori ottici di movimento e prossimitàper realizzare interfacce uomo-macchina più sicure nelle automobili

March 14, 2013 - Tessenderlo, Belgium. Melexis lancia sul mercato una famiglia di prodotti progettati per semplificare la realizzazione di sistemi affidabili di rilevamento ottico di prossimità e di movimento in ambito automobilistico. Nel settore automobilistico, l’interfaccia uomo-macchina deve essere intuitiva e sicura da utilizzare. D’altra parte, chi acquista una nuova automobile si aspetta funzioni e caratteristiche simili a quelle degli smartphone ed improntate alla multimedialità. Il rilevamento ottico di prossimità e di movimento apre le porte permettono di realizzare interfacce uomo-macchina più naturali e intuitive. Le sfide tipiche da affrontare in sistemi di questo tipo sono il costo, la robustezza ai disturbi provocati dalla luce del sole, le interferenze elettromagnetica e i vincoli di integrazione meccanica, insieme alla necessità di garantire la compatibilità con le differenti configurazioni proposte dai vari costruttori. I dispositivi MLX75030 e MLX75031 di Melexis, che integrano sensori ottici di movimento e di prossimità, raccolgono tali sfide e rispondono con una tecnologia di filtraggio della luce ambientale brevettata dalla stessa Melexis, una conformità ormai ampiamente dimostrata ai requisiti della compatibilità elettromagnetica, dimensioni compatte ed un’architettura di sistema flessibile.

I circuiti integrati MLX75030 e MLX75031 comprendono due canali di misura della luce che funzionano simultaneamente e che sono in grado di rilevare riflessioni ottiche attive dall’oggetto della misurazione. Il filtraggio della luce ambientale integrato nei chip, e brevettato proprio da Melexis, rende i suddetti canali sostanzialmente immuni ai problemi di interferenza della luce di fondo. Sono inoltre disponibili due ulteriori canali per la misura della luce ambientale.

A livello di sistema, i circuiti integrati MLX75030 e MLX75031 vanno completati con uno o due LED e i rispettivi fotodiodi, di un tipo a scelta, per il rilevamento della luce attiva. Il dispositivo MLX75030 consente ad interruttori esterni di pilotare i LED con una corrente che arriva al valore di picco di 1 A, mentre il dispositivo MLX75031 integra direttamente i circuiti di pilotaggio dei LED, minimizzando così il numero di componenti esterni al modulo stesso.

La luce ambientale può essere rilevata da un massimo di due fotodiodi indipendenti. E’ comunque possibile aggiungere un numero qualsiasi di canali addizionali di rilevamento attraverso tecniche di multiplazione. Caratteristiche quali una logica di controllo interna, la presenza di registri configurabili dall’utente ed una comunicazione attraverso bus SPI, consentono di programmabile in modointuitivo il funzionamento del dispositivo. Sono inoltre integrate, tramite circuiti ausiliari, alcune funzioni supplementari in grado di facilitare la progettazione di prodotti finali affidabili: un sistema di protezione temporizzato (watchdog), un sensore interno di temperatura ed un meccanismo di auto-diagnostica. Il segnale digitale in uscita dai circuiti integrati MLX75030 e MLX75031 include la misura dei livelli di luce attiva e di luce ambientale, dati che dovrebbero essere poi elaborati dal microcontrollore del cliente al fine di rilevare gesti quali, ad esempio, lo scorrimento laterale (swipe), lo zoom oppure lo scorrimento verticale (scroll). Una velocità di misurazione che arriva a 700 Hz per canale di misura permette tempi tali da rendere l’interfaccia omogenea e senza scatti.

I circuiti integrati MLX75030 e MLX75031 vengono proposti in un formato di dimensioni compatte (4 mm x 4 mm) a 24-pin per montaggio superficiale di tipo QFN (Quad-flat no-leads). Entrambi i dispositivi sono stati qualificati secondo la normativa del settore automobilistico AEC-Q100 per un intervallo di temperatura operativa pari a -40°C - +105°C.