高級駕駛輔助系統(ADAS)、自動駕駛車(chē)輛和電(diàn)動汽車(chē)(EV)市場持續發展，為(wèi)今日的汽車(chē)設計工(gōng)程師帶來種種挑戰。ADAS和自動駕駛車(chē)輛的計算能(néng)力正在迅速擴展，但它們需要一整套傳感器來提供數據以作(zuò)運算基礎。設計工(gōng)程師還須匹配傳感器套件的功能(néng)和自動駕駛系統的需求，為(wèi)車(chē)輛提供足夠的輸入内容，以實現安(ān)全和高效的行駛。此外，設計工(gōng)程師還必須選擇多(duō)用(yòng)途的傳感器，優化各個傳感器設備所占用(yòng)的空間和重量，這種技(jì )術被稱為(wèi)“傳感器融合技(jì )術（sensor fusion）”。
ADAS技(jì )術以及自動駕駛性能(néng)日益進步，可(kě)以越來越明顯看出，車(chē)輛的感測技(jì )術不能(néng)僅停留在視覺和雷達性能(néng)上，未來的車(chē)輛将會需要具(jù)備能(néng)夠監測環境的自動化系統，這對車(chē)輛的感知能(néng)力提出了更高的要求。這些車(chē)輛需要像人類一樣結合視覺、聽覺和觸覺來感知周圍的環境。這些不同輸入的組合使得車(chē)輛能(néng)夠全面地了解周圍環境狀況，并采取适當的應對措施。
電(diàn)動汽車(chē)呈現爆炸性普及，為(wèi)保證乘客的舒适性和安(ān)全性，也對道路噪聲的管理(lǐ)提出了新(xīn)的要求。燃油車(chē)時代，發動機産(chǎn)生相對穩定的背景噪音，這有(yǒu)助于掩蓋令人煩躁的道路噪音。而在沒有(yǒu)引擎的電(diàn)動汽車(chē)中(zhōng)，乘客感受到的道路噪音更明顯，導緻更大的不适和分(fēn)心，分(fēn)散駕駛員的注意力也不利于安(ān)全駕駛。
超視距的感測能(néng)力
駕駛輔助感知的最常見方法是視線(xiàn)（line-of-sight, LOS）傳感器，包括攝像頭、雷達和光學(xué)雷達(LiDAR)等裝(zhuāng)置，它們相互配合，檢測車(chē)輛可(kě)視範圍内的障礙物(wù)或危險。雖然這些感測方法有(yǒu)助于對于高效的ADAS和自動駕駛汽車(chē)技(jì )術，但并不能(néng)提供全方位的信息數據。
聲音和觸覺對于駕駛員與自動駕駛系統來說，都是很(hěn)有(yǒu)價值的輸入信息。外部麥克風可(kě)以檢測到一系列潛在的危險，而這些是視線(xiàn)傳感器很(hěn)難或無法感知到的。通過聲音感測，可(kě)以在看車(chē)輛（例如：緊急救援車(chē)輛）前就對其進行探測和三角測量。與視覺線(xiàn)索相比，聲音和觸覺捕獲到的道路噪音可(kě)以更好地評估不良路面狀況，比如路面破損或砂石。攝像頭可(kě)以檢測到暴雨，但結合聲音更容易判斷暴雨的嚴重程度。
這些傳感器還可(kě)通過連續的基于條件的監控，提升安(ān)全性。通過分(fēn)析汽車(chē)本身的聲音或振動後，自動化系統可(kě)以及早發現并解決問題或故障。這對ADAS系統幫助很(hěn)大，而且對于自動駕駛車(chē)輛來說也是必要的，因為(wèi)自動駕駛車(chē)輛必須能(néng)夠應付行駛過程中(zhōng)出現的任何問題。
除了聲音，駕駛員還能(néng)通過觸覺來了解車(chē)輛是否撞上東西或被撞到，或者受到了任何不尋常的外力，例如路面凍冰。利用(yòng)精(jīng)密加速度計為(wèi)車(chē)輛系統增添觸覺感知功能(néng)，使車(chē)輛可(kě)以對視覺傳感器可(kě)能(néng)無法檢測的一系列刺激做出反應。檢測到撞擊的方向和力度，可(kě)以告訴車(chē)輛是否需要刹車(chē)、發出警報，或者隻是記錄下發生的情況，以便進行複查或維修。這項功能(néng)對自動駕駛汽車(chē)尤為(wèi)重要，但也能(néng)為(wèi)較傳統汽車(chē)帶來價值。
通過升級感測性能(néng)提升駕駛安(ān)全性
聲音和觸覺傳感器功能(néng)有(yǒu)助于提升車(chē)輛在高速公(gōng)路行駛的安(ān)全性。這些新(xīn)型傳感器可(kě)以經由多(duō)種方式提高安(ān)全系數、提升駕駛員對行駛狀态的感知，并為(wèi)自動駕駛汽車(chē)這一“車(chē)載數據中(zhōng)心”提供信息。
組合使用(yòng)内部和外部麥克風可(kě)實現道路降噪技(jì )術（road noise cancellation, RNC），這是對預測性的主動降噪技(jì )術（active noise cancelling, ANC）的改進。雖然RNC與ANC有(yǒu)相似之處，例如皆可(kě)幫助消除環境噪音，不過采用(yòng)傳感器并可(kě)實時響應的RNC不僅能(néng)夠抵消引擎發出的噪音，還有(yǒu)車(chē)輛外不可(kě)預測的聲音，比如來自路面破損或風等來源。這類噪音會産(chǎn)生一種催眠效果（想象一下潺潺小(xiǎo)溪或綿綿細雨的聲音），足以導緻駕駛員疲勞駕駛或高速公(gōng)路上瞌睡。利用(yòng)RNC抵消了這些噪音，不但使得車(chē)内更安(ān)靜、更舒适，在行駛時也更加安(ān)全。這項技(jì )術對于電(diàn)動汽車(chē)尤為(wèi)重要，因為(wèi)如果沒有(yǒu)RNC技(jì )術，相比于燃油車(chē)，車(chē)缺少内燃機的聲音來抑制背景噪音，電(diàn)動汽車(chē)的乘客将感受到極為(wèi)明顯的道路噪音，從而産(chǎn)生不适或更易分(fēn)心。
使用(yòng)内部和外部麥克風以及RNC傳感器的ANC系統，可(kě)用(yòng)于噪音非常大的車(chē)輛，例如建築用(yòng)卡車(chē)、農用(yòng)車(chē)和飛機。對于這些應用(yòng)，消除噪音不僅有(yǒu)助于防止駕駛疲勞，還可(kě)以藉由降低環境噪音音量來幫助保護駕駛員的聽力。使用(yòng)傳感器實時測量聲音，可(kě)以獲得更好的實施效果，從而減少車(chē)内噪音對駕駛員的危害。
外部音頻傳感器協助ADAS系統建立起車(chē)輛周圍環境的全貎。這些麥克風以三角測量方式檢測潛在危險的方向和動作(zuò)，實現“用(yòng)聲音觀看(seeing with sound）”的功能(néng)，從而幫助填補車(chē)輛視覺和雷達傳感器無法檢測到的空白。無論對于測量轉角處緊急車(chē)輛的接近，還是追蹤隐藏在盲點中(zhōng)的車(chē)輛，這些傳感器都能(néng)夠提供有(yǒu)價值的信息。
自動駕駛車(chē)輛依賴傳感器來監控環境，聲音和觸覺的傳感器發揮了關鍵的作(zuò)用(yòng)。麥克風的輸入方式與ADAS的應用(yòng)類似，對攝像頭和雷達無法感知的空白部分(fēn)進行填補，從而建構車(chē)輛周圍環境的完整情景。通過配備觸覺傳感器，車(chē)輛就能(néng)夠對碰撞或外力做出反應，這是無人駕駛車(chē)輛的一項重要功能(néng)。随着車(chē)輛開始實施先進的ADAS功能(néng)并自動監控周圍環境，這些感測功能(néng)将會帶來更高的安(ān)全邊際。
透過監控車(chē)輛使用(yòng)狀況來改進設備的健康狀況，這也有(yǒu)助于提高車(chē)輛的安(ān)全性。聽覺和觸覺傳感器通常能(néng)夠通過分(fēn)析引擎或底盤的噪音變化，相比駕駛員或其他(tā)的傳感器更早地發現機械的缺陷。及早檢測有(yǒu)缺陷或已磨損的零件，可(kě)降低車(chē)輛的維護和修理(lǐ)成本，同時有(yǒu)助于減少車(chē)輛在道路上發生故障的次數，減少危險。
車(chē)輛的傳感器融合技(jì )術
傳感器融合技(jì )術意味着車(chē)輛中(zhōng)的每個感測裝(zhuāng)置都具(jù)有(yǒu)多(duō)種功能(néng)，可(kě)實現多(duō)樣化的特性和能(néng)力，而且優化所占用(yòng)的空間和重量。這種多(duō)功能(néng)性十分(fēn)重要。自動駕駛車(chē)輛和ADAS技(jì )術的感測必須依賴越來越多(duō)的信息，但不可(kě)能(néng)無限制地增加傳感器數量，設計人員必須使用(yòng)能(néng)夠為(wèi)多(duō)個系統和多(duō)項功能(néng)提供輸入内容的傳感器。
将多(duō)功能(néng)的聽覺和觸覺傳感器納入設計工(gōng)作(zuò)，對生産(chǎn)更加安(ān)全和更加強大的自動駕駛或配備ADAS的車(chē)輛極為(wèi)重要。工(gōng)程師在設計過程中(zhōng)越早整合這些技(jì )術越好。與在傳感器工(gōng)程技(jì )術方面擁有(yǒu)堅實基礎，以客戶為(wèi)中(zhōng)心，并且具(jù)備适應性和靈活性的公(gōng)司進行合作(zuò)，這是十分(fēn)重要的。Molex莫仕已協助客戶将百萬個以上的傳感器配置在車(chē)輛上，我們能(néng)夠提供專業的工(gōng)程專業知識、合作(zuò)設計靈活性和全球制造基地，可(kě)為(wèi)車(chē)輛的感測技(jì )術挑戰提供定制化解決方案。
通過融合來自多(duō)種感測功能(néng)的反饋信息，可(kě)讓車(chē)輛像人一樣感知周圍環境，這些技(jì )術将成為(wèi)自動駕駛的關鍵步驟。