ams OSRAMがインキャビンセンシングアプリケーション用の最新IR VCSELエミッタに、信頼性の高い内蔵アイセーフティ機能を追加

ams OSRAMは、既存の車載用VCSELモジュールより信頼性が高く、目の安全保護機能を搭載可能なTARA2000-AUT-SAFE垂直共振器面発光レーザー(VCSEL)を発表しました。これにより、車載インキャビンセンシング用の赤外線レーザーモジュールの製品ポートフォリオを強化しました。
　　　　　
当該製品は世界トップ10に入る自動車メーカー1社に採用される新製品となり、ams OSRAMは2024年から量産を開始する予定です。
　　　　　
新製品TARA2000-AUT-SAFE（＊1）は、厳密に制御されたピーク波長940nmの赤外線ビームを生成し、ドライバーモニタリング、ジェスチャーセンシング、インテリア(キャビンセンシング)（＊2）など既存のTARA2000-AUTシリーズと同じ仕様用途に適用できます。本製品はams OSRAM VCSELチップとマイクロレンズアレイ(MLA)をコンパクトなモジュールにパッケージ化したものです。
　　　　　
116°x 87°の広い照明領域(FOI：Field of Illumination）を持つTARA2000-940-W-AUT-SAFEは、2D近赤外線(NIR)イメージングと3D iToF カメラによるキャビンモニタリングに対し、最適化されています。現在開発検討中の46°x 41°の狭いFOIを持つTARA2000-940-UN-AUT-SAFEは、ドライバーモニタリングに適しています。現在、お客様へサンプル提供可能です。

ams OSRAMは自動車認証を取得したキャビンセンシング先進技術をOEMやTier 1企業に提供してきた歴史があります。
当社は、世界初のAEC-Q102認定およびISO 26262基準に適すVCSELフラッドイルミネーター(flood illuminator)であるTARA2000-AUTを発表し、2021年第2四半期から複数の車載顧客向けに量産・出荷をしてきた実績があります。TARA2000-AUT-SAFEシリーズはイノベーションを追求し続けている中で、目の安全を守るための新型内蔵インターロックループ方式により、自動車メーカーは、より高い信頼性を得るとともに実装を簡素化することができます。
　　　　　
新機能の抵抗インターロック回路はMLAにインテグレートされています。TARA2000-AUT-SAFEは障害状態に瞬時応答(<1μs)することによって、ディフューザーのひび割れや剥がれなどの目の安全を損なう可能性のある障害を直接検出できます。
　　　　　　
TARA2000-AUT-SAFEは、様々な設計および実装上の課題を解決することで、現在市販されている競合製品使用時よりもコストを抑えることができます。高速で信頼性の高い応答は、競合品となる車載VCSELの目の安全保護のための内蔵フォトダイオード方式と対照的です。
競合製品では、フォトダイオード信号は、VCSELモジュールの前にある反射物などの目の安全に関連しない要因によって引き起こされる障害が発生しやすく、目の安全を保護するシステムの能力を損ないます。
　　　　　　
また、TARA2000-AUT-SAFEのインターロックループは、読み出し回路が1つのANDゲートまたはMOSFETしか必要としないため、回路のインテグレートが容易です。それに比べて、フォトダイオードの複雑な読み出し回路には、より高価な部品の数が増えます。
フォトダイオード方式の場合、部品コストが高くなり、目の安全にリスクをもたらす事象への応答が遅くなることを意味します。
　　　　　　
なお、フォトダイオードの応答は温度に強く依存するため、システム設計がより複雑になり、信頼性が低下します。これは、広範囲の動作温度にさらされる車載アプリケーションにとって特に欠点となります。
　　　　　
ams OSRAMのシニアグローバルマーケティングマネージャーであるFirat Sarialtunは、次のように述べています。
「当社は他のアプリケーション分野での経験をTARA2000シリーズ強化に直接活用することができます。ams OSRAMは、長年にわたり、コンスーマーやインダストリーの市場にインターロック方式を使用した量産製品を提供してきたため、インターロックに基づく目の安全の設計に関する深い知識を持っています」
「当社は2021年第2四半期より、インキャビンセンシング用AEC-Q102およびISO26262に準拠するIR VCSELモジュールの量産を業界で初めて実施しました。現在、当社はインターロックループの機能によってVCSELテクノロジーを一歩前へと推進しています。当社は光学組立部品全体に対する深いエンジニアリングの専門知識およびVCSELモジュールの各サブコンポーネントと技術に対する深い理解に基づき、既にインターロック回路をレンズとパッケージに直接統合させる技術を実現しました」
　　　　　　
・その他の製品機能の強化
TARA2000-AUT-SAFEは、TARA2000-AUTの高性能に基づいて設計されます。新製品はセラミックパッケージ技術を採用することにより、125°Cの最大動作温度に耐え、AEC-Q102グレード1認定および機能安全のためのISO 26262に準拠します。25°C/2%デューティサイクル/5Aの場合、100μsパルスの光パワー出力は最高4Wです。TARA2000-940-UN-AUT-SAFEおよび TARA2000-940-W-AUT-SAFE VCSELエミッタは現在、サンプル提供可能です。
　　　　　　

（＊1）https://ams-osram.com/products/lasers/ir-lasers-vcsel/ams-tara2000-aut-safe-for-in-cabin-sensing
（＊2）https://ams-osram.com/applications/automotive-mobility/in-cabin-sensing

ams OSRAMグループ
https://ams-osram.com