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Sistemas de sensores baseados em VCSEL para a indústria automotiva

Os VCSEL estão se tornando cada vez mais importantes em aplicações modernas de sistemas de sensores 3D no setor automotivo.

Com tecnologia laser VCSEL para sistemas de sensores 3D inovadores em veículos

A indústria automotiva se beneficia do VCSEL (Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser) em muitas aplicações de sensores diferentes dentro e fora do veículo. Sistemas de monitoramento do motorista, monitoramento do compartimento interno, iluminação inteligente, LiDAR, condução autônoma e sistemas avançados de assistência ao motorista (ADAS) são apenas alguns exemplos de aplicações automotivas do presente e do futuro. 

Por que VCSEL para sistemas de sensores 3D em veículos?

Na construção de veículos e em veículos autônomos, as aplicações de sensores 3D, como LiDAR, monitoramento de motorista e passageiros e sistemas de controle do motorista, estão aumentando cada vez mais. Neste setor, as soluções de sensores VCSEL tornaram-se indispensáveis ​​para projetos de componentes compactos, altamente produtivos e extremamente confiáveis.

Medidas compactas

As soluções VCSEL podem ser fornecidas em pequenos pacotes. Sua superfície básica é até 5 a 10 vezes menor do que as tecnologias concorrentes.

Funcionalidades avançadas

Graças à integração de funções inteligentes nos diodos VCSEL como, por exemplo, a integração monolítica de micro-óticas, os VCSEL atingem uma superfície básica menor e os usuários obtêm mais liberdade no design óptico.

Soluções para o interior e o exterior do veículo

VCSEL suportam soluções de sensores no interior e no exterior de veículos. Eles oferecem soluções de iluminação para curtos e longos alcances.

Modo de pulsação ultra-rápida

Ideal para a tecnologia LiDAR, pois tempos curtos de subida e descida dos pulsos ópticos permitem pulsações ultra-curtas com alta potência de pico. 

Em poucos anos, as matrizes VCSEL serão o padrão para soluções automotivas de última geração. A avaliação de produtos e processos está em andamento, assim como o estabelecimento de padrões oficiais para que os VCSEL se tornem componentes padrão nos veículos.

Ralph Gudde
VP DE MARKETING E VENDAS NA TRUMPF PHOTONIC COMPONENTS

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Como a tecnologia VCSEL é utilizada em sistemas de sensores do veículo?

Impulsionadas pelos desenvolvimentos no campo da condução autônoma, as soluções de sistemas de sensores 3D ópticos se tornaram críticas para garantir a segurança. Os VCSEL são extremamente seguros para os olhos, para serem usados em sensores de veículos, e podem ajudar no monitoramento do compartimento interno do veículo, especialmente no monitoramento do motorista. Os VCSEL também suportam aplicações fora da cabine do motorista – por exemplo, com a ajuda de sistemas LiDAR para o monitoramento da área externa ao redor do veículo. Os VCSEL com óticas monoliticamente integradas oferecem uma longa vida útil e ocupam pouco espaço. Além disso, eles podem ser escalados para aplicações com grande alcance. Os sistemas de sensores baseados em VCSEL suportam, por exemplo, sensores de temperatura, sensores de oxigênio, sensores de velocidade, sensores de imagem, câmeras, radares e muitas outras funções.

Soluções para uso dentro e fora da cabine do motorista

Aplicações de sensores para o compartimento interno do veículo

Com o rápido desenvolvimento de veículos autônomos na indústria automotiva, os sistemas de monitoramento de motorista e passageiros e os sistemas de controle do motorista são fundamentais. Os sensores automotivos VCSEL podem ser usados para o monitoramento da segurança do veículo, assim como para o controle de gestos, a fim de automatizar e tornar mais seguro e confortável o uso de diferentes aplicações de consumidor no veículo. Aplicações de sensores ópticos em veículos podem contar com VCSEL de alto desempenho para garantir a segurança do motorista. 

Sensores LiDAR

LiDAR (Light Imaging, Detection and Ranging) é utilizado para a medição da distância ou para a medição da velocidade. Na condução autônoma, LiDAR é uma tecnologia obrigatória. Matrizes VCSEL são perfeitamente adequadas para aplicações LiDAR. Tempos curtos de subida e descida dos pulsos ópticos permitem pulsações ultra-curtas com altas potências de pico. A capacidade de endereçamento de diferentes segmentos nas matrizes VCSEL melhora significativamente o desempenho do sistema.

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Sensores (3D) ópticos em aplicações de consumo, industriais e automotivas

A tecnologia de sensores ópticos é muito popular em eletrônicos de consumo, nos sistemas de sensores industriais e na indústria automotiva, assim como em outras aplicações, como a Internet das Coisas. Os VCSEL representam uma fonte de luz econômica, versátil e extremamente confiável para suportar tecnologias modernas, necessárias para aplicações de sensores (3D) com sensores ópticos.

autonomous driving with a e-car
REDES DE AUTOMÓVEIS TAMBÉM SE BENEFICIAM DE VCSELS E FOTODIODOS

Além de inovações na área dos sistemas de sensores 3D, os VCSEL e soluções de fotodiodos também oferecem aplicações de comunicação de dados para redes de automóveis. A tecnologia da condução autônoma requer um processamento de dados abrangente e conexões ópticas para a gestão de fluxo de dados. Sinais ópticos podem usar VCSEL como fonte de luz para enviar transmissões criptografadas, que são decodificadas por um fotodetector na outra extremidade.

Imagem do produto ViBO na frente
ViBO: VCSEL integrated Backside Optics

ViBO é uma tecnologia de matriz VCSEL avançada, econômica e que pode ser facilmente integrada a elementos micro-ópticos integrados monoliticamente. 

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