我们的汽车中到底有多少个传感器？

对于辅助驾驶系统（ADAS）和自动驾驶汽车（AV），可能永远不会有一种单一、最有效的方法来实现传感技术。这个神奇的数字可能是六个，因为每个汽车制造商都会以六个基本考虑因素来决定如何以自己的方式实现，这将导致每个人创建自己的独特方法来将传感器集成到未来的车辆中。在AutoSens Brussels 2020在线会议的闭幕式上，一个专家小组讨论了正确的传感器组合以及如何确保设计不会损害安全性，反之亦然。

与会者包括汽车嵌入式供应商法雷奥（Valeo）的视觉系统和高级驾驶员辅助系统高级专家Patrick Denny。沃尔沃汽车公司技术主管Paul－Henri Matha； Sense Media Group董事总经理Robert Stead； 此外，EE Times Europe还与YoleDéveloppement（法国里昂）的技术和市场分析师Pierrick Boulay取得了联系，以了解Yole对在汽车系统中采用和使用各种传感器类型的见解。

正确的数字

越来越多的传感器被部署在整车中，以主动解决安全问题。今天，我们的汽车中到底有多少个传感器？要进一步提高自主性，还需要多少个传感器？ Yole的Boulay告诉EE Times：“如果考虑到ADAS的传感器－超声波、雷达、用于感应的摄像头、用于观察的摄像头和LiDAR，我们估计车辆具有10至20个传感器，具体取决于车辆的类型，” 。

自然，高端汽车比低端汽车或性能和功能范围中等的汽车嵌入更多的传感器。

传感器将是解决高度自动化水平的关键，并且传感器的数量和类型预计将增加。“我们预计将为这些自动化级别安装35至40个传感器，” Boulay说。 “传感器将更加具体，因为我们将看到用于短、中和远程应用的传感器。一个传感器将无法覆盖所有应用。每个应用或用例在传感器方面都有其规格和要求。”

越来越多的传感器只是冰山一角。传感器会生成大量数据，而系统则受到处理能力的严重限制。Boulay说，向前发展，拥有足够的计算能力来处理这些传感器生成的所有数据将是一项关键功能。他说：“虽然使用Intel－Mobileye芯片的典型ADAS系统在0．25 TOPS（高端笔记本电脑性能的10倍）和2．5 TOPS（对于新型EyeQ4芯片）之间实现了飞跃，但机器人汽车已经超过250 TOPS。”最终，“车辆的E ／ E ［电气／电子］架构将需要从分布式架构变为具有域控制器的集中式架构，以便能够管理来自传感器的原始数据的融合。”

那么传感器越多，越好？ Boulay说：“有些人可能会这样想，但是出于成本或集成方面的原因，汽车中的传感器数量不会无限增加。”他预计自动化传感器的数量将在某个时候达到平稳。 “主要区别在于软件级别和企业有效处理大量数据的能力。特斯拉等一些OEM仍未使用LiDAR，而是押注传感器和AI计算的结合以实现高自动化水平。”

客观地说，“某些OEM的传感器将比其他OEM的传感器更好，而区别在于软件和计算级别，”他补充说。

优化组合

车辆可能在晴朗的天气下行驶，也可能在暴雨中行驶。传感器需要始终可用以测量和监视变量。一种提高可用性的有效方法是部署冗余传感器以补偿可能的故障。法雷奥集团的丹尼在小组会议上说：“观察环境必须有不止一种方法。” “当您完全处于黑暗中或天气恶劣时，您需要多种方式和功能来共同工作。”

传感器在人类视觉处于不利地位的情况下提供帮助，并且传感器的多样性使汽车在所有天气和光照条件下均可靠。 Boulay说：“白天摄像机很好，而在夜晚或有雾或下雨时，其他传感器将不会像摄像机那样＇盲目＇，它仍然可以工作，只不过处于降级模式。”

确保正确的位置

就像人类的感觉一样，传感器必须在战略上定位，以连续反馈汽车周围的信息。但是传感器的放置位置存在技术限制。例如，前照灯中的冷凝水可能会阻止激光雷达工作。在下雪或寒冷的天气中，霜冻可能导致传感器故障。红外传感器无法穿透玻璃，也不能放在挡风玻璃后面。丹尼说，类似地，在超声波传感器上涂漆可能会改变其声学特性。

沃尔沃的Matha说，传感器的功耗也是一个关键的挑战。 “每个传感器消耗的功率在1到10 W之间。如果添加所有具有ADAS功能的传感器，则可以达到100或200 W，以及最多4 g的二氧化碳。我们必须降低功耗。例如，某些情况下让部分传感器处于低功耗状态。”