对于驾驶员辅助系统(ADAS)和自动驾驶汽车(AV)，可能永远没有一种最有效的方式来实施传感技术。神奇的数字可能是六个，因为每个汽车制造商根据六个基本考虑因素决定如何按照自己的方式进行操作，这将导致每个制造商创建自己独特的方法来将传感器集成到未来的车辆中。在AutoSensBrussels2020在线会议的闭幕式上，专家小组讨论了传感器的正确组合以及如何确保设计不会危及安全，反之亦然。与会者包括汽车嵌入式供应商Valeo的视觉系统和高级驾驶员辅助系统高级专家PatrickDenny。沃尔沃汽车技术主管Paul-HenriMatha；SenseMediaGroup董事总经理RobertStead；EETimesEurope还联系了YoleDéveloppement（法国里昂）的技术和市场分析师PierrickBoulay，了解Yole对汽车系统的关注对采用和使用各种传感器类型的见解TheRightNumbers越来越多的传感器正在整个车辆中部署，以主动解决安全问题。今天我们的汽车里有多少个传感器？需要多少传感器才能进一步提高自主性？Yole的Boulay告诉EETimes：“如果我们考虑ADAS的传感器——超声波、雷达、用于传感的摄像头、用于观察的摄像头和LiDAR，我们估计车辆有10到20个传感器，具体取决于车辆的类型，”。自然地，与低端汽车或具有中档性能和功能的汽车相比，高端汽车嵌入了更多的传感器。传感器将是解决高水平自动化的关键，并且传感器的数量和类型预计会增加。“我们希望为这些级别的自动化安装35到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程、中程和远程应用的传感器。一种传感器无法涵盖所有??应用。每个应用程序或用例都会有其传感器方面的规格和要求。”越来越多的传感器只是冰山一角。传感器产生大量数据，而系统受到处理能力的严重限制。Boulay说，展望未来，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能力。“虽然使用Intel-Mobileye芯片的典型ADAS系统在0.25TOPS（高端笔记本电脑性能的10倍）和2.5TOPS（对于新的EyeQ4芯片）之间实现了飞跃，但机器人汽车已经超过250TOPS，”他说。最终，“车辆的E/E[电气/电子]架构需要从分布式架构转变为带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。”传感器越多越好？“有些人可能会这么认为，但出于成本或集成原因，汽车中的传感器数量不会无限增加，”Boulay说。他预计自动化传感器的数量会在某个时候趋于平稳。“主要区别在于软件水平和企业高效处理大量数据的能力。特斯拉等一些原始设备制造商仍未使用LiDAR，但押注于传感器与AI计算的结合，以实现高水平的自动化。”客观地说，“某些OEM的传感器会比另一个OEM的传感器更好，区别在于软件和计算级别，”他补充说。最佳组合车辆可能在晴天或大雨中行驶。传感器需要可用始终测量和监控变量。提高可用性的一种有效方法是部署冗余传感器以补偿可能出现的故障。“必须有不止一种观察环境的方法，”法雷奥的丹尼在小组讨论中说。当你身处一片漆黑或天气恶劣时，你需要多种方式和功能协同工作。”人类视觉在人类视觉处于劣势的情况下提供帮助，传感器的多样性使汽车在所有天气和光照条件下都可靠。“白天摄像头没问题，但在晚上或有雾或下雨时，另一个传感器不会像相机那样‘盲目’，它仍然可以工作，只是处于降级模式，”Boulay说。确保正确的位置就像人类的感官一样简单，传感器必须战略性地定位以持续反馈关于汽车周围环境的信息。但是传感器可以放置的位置存在技术限制。例如，前大灯中的冷凝水可能会导致激光雷达无法工作。在下雪或寒冷的天气中，霜冻可能会导致传感器发生故障。红外传感器无法透视玻璃，不能放在挡风玻璃后面。同样，在超声波传感器上涂漆可能会改变其声学特性，Danny说。传感器的功耗也是一个关键挑战，Vol说vo的Matha。“每个传感器消耗1到10W的功率。如果你添加所有支持ADAS的传感器，你可以达到100或200W，以及高达4g的二氧化碳。我们必须降低功耗。例如，某些情况下某些传感器会处于低功耗状态。“热管理是另一个需要考虑的限制。挡风玻璃后面的温度可以达到90°C，并且可能没有合适的传感器，”Matha说。“例如，如果你把它们放在另一个区域，比如前灯，我们会有一些冷却系统，但它会很复杂且昂贵。专家说，模拟和驾驶测试可以帮助确定传感器的最佳位置。最重要的是，Yole的Boulay说，“传感器的放置与OEM定位的用例密切相关。”从我们目前在使用LiDAR进行高速公路自动驾驶的车辆中看到的情况来看，LiDAR位于中心，几乎与ADAS摄像头和远程雷达。对于其他用例，例如停车或城市驾驶，这些LiDAR单元的位置会有所不同，预计会在车辆的侧面或角落。美学集成沃尔沃汽车目前集成了20传感器类型。其中许多是完全隐藏的。例如，在沃尔沃XC90上，前置停车摄像头位于格栅中，而侧面摄像头位于每个车门后视镜中，Matha说。后置摄像头位于车牌上方”我们可以集成传感器并使它们看起来不错，”Matha说。“但是我们必须隐藏传感器吗？它们不能成为一种功能吗？”对于Astheimer来说，如果汽车是智能产品，它应该看起来“没有什么应该被隐藏”。“传感器足够小，可以完全集成，现在几乎看不到。但随着我们越来越接近完全自主，在汽车自动驾驶的情况下，某些传感器“将需要变得非常突出。”360°LiDAR将需要要完全可见，并且其位置不会受到影响。更重要的是，Astheimer强调，设计师和工程师需要共同努力，使传感器适合车辆的身份。由WarwickManufacturingGroup(WMG)提供，WarwickTheDeliver-E，a该大学与Astheimer联合开发的原型电动送货车在车辆侧面集成了摄像头，并将LiDAR置于车辆后方的显着位置。当被问及在外部吊舱中集中传感器的相关性时，Boulay引用了MagnetiMarelli的SmartCorner，它可以容纳LiDAR、雷达、摄像头和超声波等传感器，以及基于LED的照明功能，如AdaptiveBeam。和数字光处理。“对于原始设备制造商来说，在制造过程中集成这些烟弹可能更容易，但一旦发生事故，维修或更换这些烟弹的成本对于保险或消费者而言将非常高昂，”他说。在集成、可修复性和成本之间找到平衡。”降低认知负担人机界面(HMI)不仅将驾驶员与汽车连接起来，而且还将驾驶员与外界连接起来。风险在于驾驶员会分心于所有功能并错过重要的驾驶信息。通过参与VoltaTrucks的零电动货车的设计，Astheimer意识到提高驾驶员警觉性的重要性。他说：“在伦敦，虽然重型旅行车辆占总交通量的比例不到4%，但它们造成了50%以上的弱势道路使用者死亡，即行人和骑自行车的人。有两个：缺乏即时可见性和认知“认知是个大问题，”Astheimer说，“我们需要确保ECU[电子控制单元]和CAN[控制器区域网络]系统能够读取正确的信号并以最清晰和最简化的方式显示信息，无论是触觉、听觉还是视觉。”Stead在之前的AutoSens会议上引用专家小组的评论，询问专家“让安全变得酷”是否是销售联网汽车的关键。“我们以安全开展业务，”玛莎说。“我们的客户需要安全，我们只能使用传感器来确保安全。因此，我们需要使用传感器来制造漂亮的汽车。”还有另一个方面需要考虑。乘员需要知道他们的汽车有多智能，以便了解道路使用者及其周围环境。“通过让产品越来越安全，你让司机远离你正在做的事情，”Astheimer说。“在为车辆增加自主性的过程中，你可以通过做简单的事情来帮助司机，但你却让困难的事情变得更加困难。随着越来越多的车辆，司机很容易分心。至关重要的是，Astheimer说，传感器和它们的反馈可以帮助驾驶员了解正在发生的事情，而不仅仅是将他从外界吸引过来。
