智能顯示幕：汽車資訊娛樂系統中的亮度感測器

來源: Vishay 威世科技

現代汽車的新型資訊娛樂系統已逐步發展成為汽車的核心操控單元。隨著功能模組的不斷拓展——包括音樂流媒體、導航、內飾及溫控系統 —— 車載顯示幕正呈現大尺寸化與高解析度化的顯著趨勢。顯示幕也被廣泛用於駕駛資訊輔助系統。因此，確保良好可讀性的解決方案對於駕駛安全性和舒適性顯得越來越重要。

Vishay 光電子產品為汽車顯示幕應用提供用於亮度調節與色彩校正的多種數位感測器

為確保不同照明條件和環境亮度下的可讀性，顯示幕中集成了亮度感測器以即時調整背光。為此，Vishay 推出符合 AEC-Q100 標準，專為汽車環境亮度測量而設計的數位環境光感測器（ALS）。

調整顯示亮度對於實現顯示內容最佳對比度和良好可讀性十分重要。在資訊娛樂系統中，ALS 測量車內環境亮度。基於測量值，根據環境亮度自動控制顯示幕背光，確保最佳可讀性並提高舒適度。從夏日的強烈陽光到夜間駕駛時的昏暗光線，由於環境照明變化很大，ALS 必須具有很寬的動態範圍調整能力，能夠根據駕駛環境合理調節顯示亮度。

為了測定駕駛室所需亮度，Vishay ALS 使用特殊濾光片，將入射光限制在可見光譜以內 (380 nm 至 750 nm)。這些濾光片再現人眼感光度曲線 V(λ)，用於計算環境亮度。

感測器輸出的 16 位元數位值可轉換為以 lux 為單位的照明度。

由於許多光源還包含不可見紅外光譜的波長，環境光感測器會增設一個額外的紅外通道。該通道通常與 ALS 通道配合使用，以提升不同光源亮度的測量精度。

Vishay 數位 ALS 的另一個優點是靈活的測量參數配置。例如，VEML4031X00 可檢測的亮度範圍為 0.003 lx 至 172,000 lx，測量時間可設置為短至 3 ms，允許多次快速測量，從而加快顯示回應。由於動態範圍寬，感測器可用在透明和深色顯示幕面板下面，減少入射光達 98 %。

由於測量範圍寬且靈活，這些感測器廣泛用於各種顯示裝置中，如資訊娛樂屏、數位儀錶板和智慧後視鏡。

RGB 感測器：下一代亮度感測器

為了實現根據環境光動態調節顯示幕背光的亮度與色彩特性，Vishay 在 ALS 器件外還推出了車規級 RGB 感測器，如 VEML6046X00。利用濾光技術，將可見光譜分離為紅、綠、藍三個通道。這種通道分離為顯示器顏色校正奠定了基礎，適合用於感測器照明條件不斷變化的應用。通過三個顏色通道，亮度和色調可以動態調整，與周圍環境保持和諧統一。

這種能力在新興市場的平視顯示器（HUD）中尤為重要，平視顯示器使用 RGB 值實現最大顯示對比度。調整顯示器顏色可確保駕駛資訊始終清晰可見。RGB 感測器也用於數位儀錶盤和資訊娛樂系統，確保色彩感覺的一致性和準確性。

圖 2 顯示三種照明條件下環境光顏色構成對顯示效果的影響。三種情況下，駕駛員感覺到的入射光都是“白色”，但其光譜構成不同，導致感覺顯示顏色發生變化。

從左至右，圖 1 和圖 2 為沒有色溫校正的顯示效果。第一個圖像表示暖白光照明的影響，如傍晚黃昏期間（3000 K），其中的紅色成分主要為太陽光譜。第二個圖像表示冷白光照明，如隧道中 LED 照明下，圖像中藍色成分為主色調。兩種情況下，感覺的顯示顏色會因照明條件而失真。

右側 6000 K 示例表示顏色受控條件下的背光，顯示色調根據環境照明的相對色溫（CCT）相應調整。這樣可以確保色覺的一致性和準確性，無論光譜如何，從而保持顯示幕的理想可讀性和駕駛員舒適性。

為了保證所有環境條件下都能達到理想性能，Vishay ALS 和 RGB 感測器集成溫度補償功能，確保溫度變化時的測量精度。此外，FAM 封裝設計減少顯示電子設備內部常見的雜散光源的干擾。

Vishay 新型 ALS 和 RGB 感測器支援車載資訊娛樂系統亮度和色溫控制的發展趨勢

隨著顯示和視覺化系統日益融入現代車輛，對車載資訊娛樂和駕駛輔助系統可讀性的要求持續提升。因此，用於亮度檢測和顏色校正的感測器在汽車行業中正發揮著越來越重要的作用。

Vishay 數位 ALS 和 RGB 感測器提供自我調整亮度控制解決方案，提高駕駛安全性和用戶舒適性。VEML6046X00 等新型 RGB 感測器能夠實現精確的顏色匹配，支援下一代使用者介面和顯示器設計。

隨著大螢幕顯示器日益普及，對節省空間的感測器的需求也在上升。為了滿足這一需求，Vishay 推出了一系列產品組合，包括 VEML6031X01、VEML6046X00 和 VEML4031X00。其中，VEML4031X00 憑藉其 3.48 mm x 1.45 mm x 0.6 mm 的緊湊尺寸，尤為適合集成到超窄邊框的顯示器中。

除本文描述的光感測器和顏色感測器外，Vishay 光電子產品還為車載應用提供各種其他感測器解決方案，歡迎點擊“閱讀原文”，訪問官網瞭解更多。

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