Будущие тенденции и вызовы развития

В будущем технология автомобильных датчиков будет продолжать развиваться с изменениями в автомобильной промышленности. Ниже приведены несколько основных тенденций и проблем, на которые стоит обратить внимание:

Интеграция датчиков и интеллект: электронная и электрическая архитектура транспортного средства развивается из распределенного в централизованный или даже централизованный домен, и датчики станут более интегрированными и модульными. Например, комбинированный датчик может одновременно измерять несколько физических величин (таких как интегрированные датчики давления/температуры), снижая объем и затраты. В то же время сами датчики станут более интеллектуальными, с встроенными микропроцессорами и алгоритмами, которые могут фильтровать, линейизировать и самостоятельно диагностировать сырые сигналы на фронт-энде, и даже интегрировать простой ИИ для адаптации к изменениям окружающей среды. Это снизит нагрузку на ЭКУ и повысит надежность данных.

Слияние и избыточность нескольких датчиков: Автономное вождение высокого уровня требует слияния нескольких датчиков для покрытия различных условий работы. Будущие транспортные средства будут оснащены большим количеством датчиков, интегрирующих информацию, такую как камеры, радар, ультразвук и связь V2X, чтобы достичь 360 ° всестороннего восприятия. В то же время, по соображениям безопасности, будут иметься избыточные конструкции для критического зондирования, такие как несколько радаров / камер, охватывающих одну и ту же область, и различные принципиальные датчики, проверяющие друг друга, чтобы гарантировать, что система все еще может работать надежно в случае сбоя или помех одного датчика. Это ставит более высокие требования к алгоритмам слияния данных датчиков и производительности в режиме реального времени.

Высокая надежность и долгий срок службы: С появлением автономного вождения и электромобилей важность датчиков никогда не была большей, и каждый датчик может быть связан с безопасностью вождения. Поэтому будущие автомобильные датчики должны поддерживать долгосрочную стабильную работу в более экстремальных условиях, с дальнейшим улучшением высокотемпературной устойчивости, устойчивости к вибрации, водонепроницаемости и пылеустойчивости. Особенно для датчиков автономного вождения необходимо достичь уровня функциональной безопасности ASIL-D автомобильного класса, поддерживать регулярную самопроверку и быструю диагностику неисправностей. Улучшение срока службы и стабильности датчиков также является частью контроля затрат, поскольку стоимость обслуживания и частота замены датчиков должны быть сведены к минимуму как можно больше.

Миниатюризация, легкость и низкое потребление энергии: для того, чтобы добиться экономии энергии и использования пространства, автомобили требуют, чтобы все электронные компоненты были как можно меньшими и легкими. Датчики будут продолжать развиваться в направлении миниатюризации, а новые материалы и процессы помогут уменьшить размеры и вес. Например, технология MEMS постоянно сокращается в размерах и становится все более компактной в упаковке, что позволяет интегрировать инерционные датчики и другие системы на чипе (SoC). Что касается потребления энергии, особенно в электромобилях, то совокупное потребление энергии сотен датчиков нельзя игнорировать. В будущем датчики будут принимать конструкции схем с меньшей мощностью и даже уменьшать низкое потребление энергии с помощью механизмов пробуждения, сбора энергии (например, сбора энергии термоэлектрической / вибрации) и других средств, не влияя на производительность.