小型感測器推動汽車安全突飛猛進

作者 : 孔敏,Molex中國區汽車事業部資深銷售總監

隨著車輛增添各類感測器及其解析度不斷提高,對頻寬需求也跟著飆升。為了滿足要求,下一代汽車需要高速FAKRA Mini (HFM)同軸電纜等各種新型電纜和連接器,提供高資料速率、更小尺寸和高可靠性等優勢...

從安全帶面世至今,汽車安全已有了長足的進步。新的感測器和運算性能為所有人帶來先進的保護功能,無論是駕駛人、乘客,還是行人和自行車騎士。現在,設計工程師的任務是快速高效地部署這些技術,以便更廣泛地發揮它們的優勢。

汽車安裝的視覺感測器越來越多,包括攝影機、光達和雷達。這些感測器使得車輛能夠偵測到許多潛在的危險。例如,從旁邊駛過的車子、前車突然刹車,甚至是倒車時後面有孩子經過。

借助這些性能,駕駛人可以接收到各種形式的警告,包括後視鏡上的發光訊號、聲音提醒,甚至是觸覺反饋,比如讓駕駛位座椅發生振動。感測器還可以與煞車系統結合,如果駕駛人繼續前行會發生碰撞,則可迫使汽車迅速停止。這些功能對於自動駕駛的發展也是極為重要的。

升級車載網路

隨著車輛增添各類感測器,並且感測器解析度不斷提高,對頻寬需求也跟著飆升。為了滿足要求,車載網路需要在不增加重量或佔用更多空間的條件下提高容量。

考慮到這些感測器系統的種類繁多,下一代汽車將需要多種新型電纜和連接器,因此像高速FAKRA Mini (HFM)同軸電纜系統這樣的發展是十分重要的。HFM系統除了提供高達20GHz資料速率之外,尺寸比目前的系統還要小80%,因此具備更大的設計靈活性和支援眾多應用的能力。可靠的電纜和連接器,對於這些應用的持續性能極為重要。

車外安全:V2X

感測器只是汽車安全的第一步。現在進入市場的最新技術概念是車聯網技術(V2X),它代表著「車輛到一切」(vehicle-to-everything)。最終,V2X將實現汽車與其他車輛(V2V)、與道路基礎設施(V2I)甚至與行人(V2P)等對象進行通訊。車輛將為駕駛人提供豐富的資訊,而這些資訊是雷達、光達或攝影機等以前的系統無法提供。

這不單單提升了車輛的安全性,還提高了舒適度,有助於建立更有效的交通控制系統。這些系統將能夠在駕駛員處於危險環境中進行警告,例如路面上的薄冰、接近的急救車輛,以及行人和自行車騎士。

互連的系統將會帶來好處。例如,當駕駛人知道急救車輛正在接近時,他們可以讓路,以免阻礙急救人員。隨著自動駕駛系統普及,這些性能將變得特別重要,整個交通系統從而能夠優先考慮並實現最完善的交通模式。

整合多項系統

如要將未來願景帶入實現,需要系統之間的緊密整合。這樣,系統不僅能夠相互溝通,還可將實體尺寸保持在最小限度並達到最完善性能。

以V2X訊令(signaling)為例。為了保持強大的連接性能,車輛可能需要在不同的位置安裝多個天線。例如,工程師可以在車頂安裝一個主天線,並在擋風玻璃下安裝一個前置天線,從而實現車輛周圍360度的全景覆蓋。

這些天線與感測器系統一樣,需要高品質的連接以確保足夠的訊號強度和訊號完整性。為了滿足高品質連接和最大整合度要求,莫仕(Molex)開發了V2X天線系統,獨特地將一個雙向裝置整合到前面的天線中。這種智慧放大器平衡了電纜損耗並且最佳化射頻(RF)功率,使得這款系統成為第一個官方認證的主動式802.11p V2X天線。

全新感測器類型出現

雖然安全創新在很大程度上集中在視覺方面,但其他資料類型也大有可為。例如,來自道路、周圍環境和車輛本身的音訊訊號都可以揭示複雜的資訊層,這是攝影機永遠無法捕捉的。汽車已經在使用噪音消除技術來偵測和減少噪音,以提供更舒適的乘坐體驗。這些麥克風能否從聲音中發現潛在危險?

答案是肯定的,而且已經成為了現實。最新的降噪系統可以在ADAS/AV技術中使用,以增強當前的空間感測器。例如,一些急救車輛可能位於ADAS技術目前採用的空間感測器的視野之外,便可以使用麥克風來為這些車輛進行識別和三角定位。若能夠更好地感知和探測到路上的急救車輛,便可以提前採取預防措施。

這些例子僅是開端,未來將充滿無限可能。在減低尺寸、重量和功耗的同時,還可促進重大功能的新發展,以便能夠將先進技術導入汽車,變得比以往任何時候都更加容易。未來的汽車出行將更加舒適和安全,這在很大程度上來自於感測器和連接器的不斷進步。Molex可為下一代汽車提供先進的連接器和感測器解決方案組合,協助汽車OEM廠商實現更安全、更愉快的駕駛體驗,開創全新時代。

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