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李静

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具有更多 MEMS 和传感器的汽车未来的功能性和安全性

每年发生 130 万起交通事故,雷格评论说,90% 是由人为错误造成的。哇,这几乎就像一场战争!特别突出的是,随着车辆速度的提高,被车辆撞击而死亡的行人百分比增加。在 35km/h 时 90% 幸存下来;在 50km/h 时,只有 50% 幸存下来;而在 70km/h 时,只有 10% 的人幸存下来。
完整的解决方案
Reger 概述了完整的解决方案,并提到了 Qualcomm 可以提供其专业知识的地方(图 1)。

图 1赋予汽车感知、思考和行动功能的电子设备(图片由恩智浦提供)
高通将利用其在蜂窝和 WiFi、BT、GNSS 和 NFC 方面的专业知识对恩智浦进行补充,以实现融合和信息娱乐。
一流的传感器将使自动驾驶汽车能够感知环境,从而在遇到的任何特定情况下获得正确的速度、最佳牵引力、加速度和运动(图 2)。

图 2传感器融合实现高度自动化驾驶(图片由 NXP 提供)
安全保障
恩智浦拥有安全保证技术,功能安全着眼于可预测且经常发生的意外危险;今天生效的标准被动和主动安全系统,未来将实施预测安全;以及最重要的安全性。

传感器需求受到行业概述的一系列驱动程序级别的驱动:
  • 级别 1 和级别 2:人类驾驶员监控驾驶环境,其中一些传感器将控制车辆的轨迹。在这里,车辆上增加了一些传感器,可以为驾驶员提供帮助,例如加速计、陀螺仪、前雷达以及盲点后部、前部和环视摄像头。
  • 级别 3、4 和 5:具有环境和惯性传感器以监控车辆轨迹的自动驾驶系统。
现代传感器技术将帮助车辆学会从周围环境中安全驾驶。凭借传感器融合、距离测量、道路标志识别、路线规划和映射、精确定位和关键仲裁等创新(解决两个不同节点可能同时传输的消息,也称为碰撞,由主处理器使用称为仲裁的软件功能),车辆将比以往任何时候都安全得多,尤其是在这个人类驾驶员分心的世界中。

图 3
现代汽车中无数的 MEMS 和传感器(图片由 NXP 提供)
MEMS 惯性传感器是汽车的另一个​​绝佳补充,因为它们可以帮助车辆控制其自主轨迹和关键元素(如包含压力传感器的智能轮胎)的状态。
压力传感器
压力传感器的汽车应用包括胎压监测、行人保护(保险杠传感器可以检测到行人被撞击并立即升起引擎盖,铰接在汽车前部,通过烟火减轻碰撞,减少头部撞击)、侧面碰撞用于安全气囊展开的检测,并在内燃机中配备油箱传感器、气体喷射器传感器、发动机控制模块 (ECM) 传感器和其他领域。
运动传感器
我们所知道的汽车中明显的运动传感器是安全气囊传感器和遥控钥匙安全运动检测。但也有惯性卫星传感器和翻车传感器,它们与安全气囊控制单元区域内 y 和 z 方向的低重力传感器相结合。
密钥卡区域的一个有趣应用是关于可能的车道攻击(图 4)。

图 4
将 MEMS 运动传感器与我们都熟悉的无源无钥匙进入应用程序结合使用的附加用途是,可以阻止小偷/攻击者或至少将其透露给驾驶员/房主。(图片由恩智浦提供)
磁性传感器
磁性传感器可用于制动/车轮速度、转向、挡风玻璃雨刷控制和发动机控制。雷格告诉我们,挑战不仅在于掌握汽车的大脑,还在于捕捉它周围的环境。
驾驶员需要对汽车的物理状态有绝对的把握,而现代 MEMS 和传感器技术正是与模拟世界的接口。
MEMS 和传感器还有更多我们现在无法想象的应用,但随着我们向自动驾驶迈进,我们会发现更多令人兴奋的应用,以及新开发的传感器技术,使驾驶更安全、更愉快。

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