EON_592

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Illuminazione a LED e
relativi effetti sul fun-
zionamento dei sensori
ottici
La maggior parte di noi cono-
sce bene le illusioni ottiche le-
gate al movimento, che capita
tipicamente di osservare nei
film, come succede, ad esem-
pio, quando le ruote o le eliche
di un aeroplano sembrano gi-
rare nella direzione opposta a
quella in cui dovrebbero ruo-
tare. Questo effetto è causato
da un’interferenza tra il tempo
dell’otturatore della telecame-
ra e la frequenza di rotazio-
ne dell’oggetto in movimento.
Tale fenomeno, se applicato
alle telecamere HDR (High
Dynamic Range) con gamma
dinamica elevata, rappresenta
una seria minaccia per l’effet-
tiva efficacia dei sistemi auto-
matici di assistenza alla guida,
arrivando addirittura a mettere
potenzialmente a rischio la
stessa vita.
La ragione di ciò è il fatto che
la maggior parte delle tele-
camere che attualmente for-
niscono i dati delle immagini
acquisite ai sistemi ADAS
installati sui veicoli si basano
sulla combinazione di foto-
grammi lineari per formare
un’immagine composita. Poi-
ché questi fotogrammi lineari
vengono scattati in sequenza
l’uno dopo l’altro, la posizio-
ne degli oggetti in movimen-
to (o degli oggetti che hanno
cambiato il loro stato) risulta
leggermente differente da un
fotogramma a quello successi-
vo. Ciò significa che, nel mo-
mento in cui più fotogrammi
lineari vengono combinati fra
loro per creare una singola
immagine ad alto contrasto,
quest’ultima, in realtà, non è
una vera rappresentazione di
quanto viene raffigurato.
L’illuminazione LED a regime
impulsato sta progressiva-
mente aumentando la propria
diffusione, grazie ai vantag-
gi sempre più evidenti che la
tecnologia di illuminazione a
stato solido può offrire (quali
l’elevato grado di affidabilità
e i ridotti consumi di potenza).
Uno dei campi in cui questa
tecnologia trova oggi norma-
le applicazione è sulle nostre
strade, dove viene tipicamente
utilizzata in una serie di infra-
strutture, come i semafori, le
luci di fermata e ripartenza e
la segnaletica attiva per il traf-
fico, oltre a essere adottata
anche nei veicoli per i fanali
posteriori, le luci di stop, le luci
di marcia diurne...
Poiché non esiste uno stan-
dard universale che definisca
la frequenza degli impulsi dei
LED o il loro ciclo di lavoro uti-
le (duty cycle), si sono svilup-
pate tantissime soluzioni diffe-
renti che sono state adottate
nei vari sistemi di telecamere
destinati all’industria automo-
bilistica. Sincronizzare tutto
alla luce LED è impossibile,
in quanto sono numerose le
sorgenti di questo tipo che si
possono trovare in un qualsi-
asi contesto automobilistico.
A volte capita che un singolo
segnale stradale sia addirittu-
ra composto da più sezioni lu-
minose, ciascuna funzionante
alla propria frequenza.
Come conseguenza di tut-
to ciò, un’immagine scattata
in un periodo di tempo molto
breve potrebbe non riuscire a
rilevare la luce emessa, una
circostanza che può rivelarsi
critica per le decisioni che il
sistema ADAS deve prende-
re, oppure la stessa immagi-
ne potrebbe riuscire a rilevare
solo una parte del segnale
emesso, generando così con-
fusione sul modo corretto di
reagire.
In alternativa alla tecnica HDR
a elevata gamma dinamica,
si sta ora diffondendo un me-
todo diverso, che non risente
affatto né delle illusioni ottiche
di movimento, né degli effetti
ottici di intermittenza dei LED
a regime impulsato appena
descritti. Quindi, è potenzial-
mente in grado di migliorare
la qualità di rilevamento del-
le immagini ed aumentare
l’efficacia dei sistemi ADAS.
Invece di usare più fotogram-
mi lineari, in questa tecnica i
sensori ottici sono in grado di
creare un’immagine ad ele-
vata gamma dinamica in un
singolo fotogramma attraver-
so un’elaborazione dei dati
di immagine con una curva
di compressione dinamica
multi-soglia (multi-kneepoint),
mantenendo il tempo di espo-
sizione uguale per tutti i livelli
di luminosità. Un esempio di
applicazione di questa tec-
nica è costituito dal sensore
MLX75421 Blackbird, che
ha appena lanciato
sul mercato. Disponibile in un
formato ottico da 1/3’’, questo
dispositivo offre una risoluzio-
ne di 1344x1008 pixel. La sua
curva di risposta HDR a ele-
vata gamma dinamica, stabi-
lizzata a 4 soglie di compres-
sione, permette di ottenere,
per ogni fotogramma acquisi-
to, un contrasto dinamico che
arriva a 125 dB.
I sistemi automatici di assi-
stenza alla guida continue-
ranno a migliorare, anche gra-
zie a soluzioni di telecamere
ancora più sofisticate, come
quelle che stanno ora per es-
sere introdotte sul mercato.
Si tratta di prodotti in grado
di fornire immagini con livelli
di contrasto più elevati, grazie
a curve di risposta dall’anda-
mento più dolce e funzionalità
di elaborazione più avanzate.
Queste soluzioni riescono,
inoltre, a risolvere il problema
delle illusioni ottiche legate
al movimento e quello della
luce LED a regime impulsato,
questioni che stanno tuttora
rappresentando sfide tecno-
logiche difficili da superare
per i sistemi di elaborazione
delle immagini destinati all’in-
dustria automobilistica.
EONews n. 592 - dicembre 2015
21 Tecnologie
CLIFF DE
LOCHT,
Melexis
XP Powerannuncia oggi l’apertura
del suo Centro di Configurazione
Europeo situato vicino a Reading,
Regno Unito, che si va ad aggiun-
gere e integrare alle strutture esi-
stenti di configurazione in Nord
America e Asia. Il nuovo Centro
Configurazione Europea con cer-
tificazione TUV e UL offre ai clien-
ti un rapido accesso a una vasta
scelta di alimentatori AC/DC con-
figurabili modulari. I prodotti con-
figurabili comprendono la serie
fleXPower, MP e LP con la pos-
sibilità di avere potenze in uscita
che vanno da 250 a 2500 Watt e
da 1 a 20 differenti combinazio-
ni di tensione in uscita. A partire
da gennaio 2016 XP Power sarà in
grado di fornire campioni di qual-
siasi prodotto configurabile entro
la giornata successiva e con quan-
tità di pre-produzione entro una/
due settimane. Stephen Dodson,
XP Power Engineering Manager,
commenta: “L’apertura del Centro
Europeo di configurazione è parte
del nostro continuo investimento
in Europa, con l’obiettivo di offrire
servizi di configurazione locali ai
nostri clienti europei. Tutti i compo-
nenti, compreso chassis e modu-
li, utilizzati nei nostri alimentatori
configurabili, sono tenuti in ma-
gazzino, ciò ci permette di offrire
tempi di consegna molto brevi in
modo da dare ai nostri clienti un
time-to-market più rapido possibi-
le. L’investimento in attrezzature
tecniche, come il nuovo ATE, andrà
a beneficio anche del nostro Engi-
neered Solutions Group che forni-
sce soluzioni power su misura”.
I prodotti fleXPower, MP e LP so-
no disponibili con certificazioni
di sicurezza per l’IT e il medicale,
e sono costruiti utilizzando uno
chassis e moduli di uscita in for-
mati differenti.
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