為什麼要使用環境光傳感器
？

 

●     改善用戶視覺體驗；

●     優化圖像顯示之外

；

●     降低顯示器的消耗

，延長電池以及顯示器的使用壽命。

 

哪裏會用到環境光傳感器？

 

如下圖1所示，後視鏡、儀表盤
、車載娛樂主機顯示屏

、後枕屏、側視鏡、車大燈等都需要基於亮度做出相應的調整，這時候就需要用到環境光傳感器。

 

圖- 1

 

環境光傳感器是如何工作的？

 

事實上，環境光傳感器相當於模仿人眼去感知周圍的光線強度
，然後將信號告知CPU讓(rang)其(qi)自(zi)動(dong)調(tiao)節(jie)背(bei)光(guang)亮(liang)度(du)。所(suo)以(yi)環(huan)境(jing)光(guang)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)光(guang)譜(pu)響(xiang)應(ying)曲(qu)線(xian)必(bi)須(xu)與(yu)人(ren)眼(yan)感(gan)知(zhi)光(guang)譜(pu)響(xiang)應(ying)曲(qu)線(xian)高(gao)度(du)匹(pi)配(pei)，這(zhe)樣(yang)才(cai)能(neng)準(zhun)確(que)測(ce)量(liang)人(ren)眼(yan)可(ke)見(jian)光(guang)的(de)強(qiang)度(du)。為(wei)了(le)美(mei)觀(guan)，通(tong)常(chang)會(hui)將(jiang)環(huan)境(jing)光(guang)傳(chuan)感(gan)器(qi)裝(zhuang)在(zai)深(shen)色(se)玻(bo)璃(li)下(xia)，但(dan)是(shi)深(shen)色(se)玻(bo)璃(li)會(hui)減(jian)弱(ruo)可(ke)見(jian)光(guang)，增(zeng)強(qiang)紅(hong)外(wai)線(xian)。

 

如圖2中的1-3所示，綠色曲線是人眼感知的光譜範圍。可以看到，紫色曲線的環境光被衰減，藍色曲線的白熾光（主要成分是紅外線）未衰減
，所以沒有經過環境光傳感器處理，很容易會造成光線過強的誤判（因為在人眼感知光譜範圍外的紅外線沒有衰減）。

 

如圖2中的4-6suoshi，huanjingguangchuanganqijuyourenyanganzhiguangputexing，keyiyouxiaoshuaijianhongwaixianzaochengdeganrao
，erqiehaijubeizidongtiaojiezengyidegongneng，congerkeyizhengquefanyingrenyanjieshouguangxiandeqiangruo，bingqiejuyouyouxiudexianxingdu。

 

圖- 2

 

傳統的光電晶體管解決方案

 

光電晶體管的光譜特性如下圖3所suo示shi，由you於yu光guang電dian晶jing體ti管guan的de光guang譜pu特te性xing並bing不bu完wan全quan符fu合he人ren眼yan的de光guang譜pu特te性xing，在zai紅hong外wai線xian強qiang的de情qing況kuang下xia
，容rong易yi誤wu判pan光guang線xian的de強qiang弱ruo。比bi如ru
，當dang檢jian測ce到dao紅hong外wai線xian很hen強qiang的de時shi候hou誤wu以yi為wei環huan境jing光guang就jiu很hen強qiang，從cong而er將jiang亮liang度du調tiao暗an。為wei了le解jie決jue這zhe個ge問wen題ti，在zai使shi用yong光guang電dian晶jing體ti管guan有you時shi需xu要yao在zai玻bo璃li上shang開kai一yi個ge小xiao孔kong，這zhe樣yang給gei生sheng產chan帶dai來lai了le麻ma煩fan以yi及ji增zeng加jia了le成cheng本ben。

 

圖- 3

 

●     新一代的環境光傳感器解決方案

 

1） 與傳統的光晶體管解決方案相比
，TI推出的環境光傳感器OPT3001-Q1的優勢在於：

 

●     在深色玻璃下性能表現優異
 

相比光電晶體管
，OPT3001-Q1在深色玻璃下的表現性能優異，它是專為打造基於光線的人眼般體驗的係統而設計， 是人眼匹配度和紅外阻隔率較低的光電二極管、 光敏電阻或其他環境光傳感器的首選理想替代產品。

 

 

圖- 4

 

●     集成度相當高

 

集成光學模數轉換，使用簡單的I2C輸出，極大降低BOM成本。

 

●     小巧的封裝

 

封裝僅為2mm*2mm，適合空間受限的場合。

 

●     無需校正

 

傳統的離散解決方案需要標定兩個不同光線條件下的點，然後采用查表法去調節增益。而OPT3001內置增益自動調節功能
，從而保證在整個範圍內獲得最佳線性度。

 

2） 與友商相比，OPT3001-Q1的優勢也相當明顯：

 

●     世界上極少數擁有車規級（Grade 2）環境光傳感器的公司之一；

●     高性能光學濾波，高匹配人眼光譜：超過99%的紅外抑製；

 

圖- 5

 

●     優異的性能指標： 0.01-83k Lux寬動態範圍，23位有效分辨率；

●     自適應增益調節：根據輸入光強自動調整內部增益；

●     超低功耗：1.6-3.6V供電
，2.5uA（max）靜態電流，1uA（max）關機電流；

●     超小封裝：2mm*2mm。

 

3） TI環境光傳感器產品推薦：

 

汽車級主推OPT3001-Q1，特點列舉如下表所示：

 

表- 1

 

 

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