中國電子元件行業(yè)協(xié)會(huì )
China Electronic Components Association
InWheelSense?是一個(gè)多方位的發(fā)電和傳感解決方案，可安裝在汽車(chē)車(chē)輪上，將輪胎旋轉的力轉化為壓電電能，并在車(chē)輪這種供電非常困難的惡劣環(huán)境中進(jìn)行無(wú)電池傳感以及數據采集和傳輸。該模塊能夠實(shí)時(shí)感測路面狀況、車(chē)輪定位、輪胎壓力和其他狀況，并可與路邊基礎設施連接，幫助實(shí)現智能移動(dòng)出行。InWheelSense是一個(gè)自給自足的全包式技術(shù)平臺，具有動(dòng)力、傳感和連接功能，這些全部包含在車(chē)輪中，這將有助于提高下一代自動(dòng)駕駛汽車(chē)和智能交通場(chǎng)景的安全性和舒適性。
迄今為止，對ADAS特性的環(huán)境傳感主要由激光雷達、雷達、圖像和紅外攝像機等感知傳感器驅動(dòng)。雖然這些傳感器為ADAS操作提供了很有價(jià)值的數據，但假陽(yáng)性和假陰性的挑戰仍然存在。為了在惡劣天氣條件下或所有地形條件下提高傳感性能，嵌入輪胎或車(chē)輪的非感知傳感器（如壓電、慣性測量單元（IMU）、超聲波和應變計）可以更準確地對駕駛和道路狀況進(jìn)行數字化和分類(lèi)。
利用壓電元件收集能量
InWheelSense能量收集模塊利用壓電元件從機械運動(dòng)或力中產(chǎn)生電能。該模塊放置在輪胎和車(chē)輪之間的邊界處，可以利用輪胎旋轉時(shí)路面產(chǎn)生的力來(lái)發(fā)電。通過(guò)車(chē)輪周?chē)亩鄠€(gè)設備連接，該模塊可以根據驅動(dòng)系統的負載實(shí)現可擴展的發(fā)電，當以65mph/105km/h的速度行駛時(shí)，可實(shí)現1mW的平均連續功率輸出。這種永久電源是利用一系列非感知傳感技術(shù)的數字化駕駛、道路和輪胎狀況的理想選擇。
利用壓電元件進(jìn)行路況和環(huán)境傳感
由于速度、轉彎和其他運行條件的變化會(huì )導致該裝置的電動(dòng)勢特性發(fā)生變化，因此InWheelSense模塊可以通過(guò)分析壓電效應產(chǎn)生的波形并利用這些功率變化來(lái)感測各種駕駛條件。輪胎接觸路面時(shí)會(huì )輸出波形，因此，當汽車(chē)開(kāi)始行駛時(shí)就會(huì )不斷產(chǎn)生波形。隨著(zhù)車(chē)速的提高，波形的產(chǎn)生頻率也隨之增加，當行駛方向改變時(shí)，輪胎上的負荷也將發(fā)生改變，從而產(chǎn)生反映當時(shí)行駛特點(diǎn)的不同波形。由于車(chē)輪每轉一圈會(huì )輸出一個(gè)波形，所以InWheelSense模塊不僅能夠檢測行駛過(guò)程中的速度，還能根據輸出波形的形狀檢測路面狀況。
InWheelSense 平臺還允許實(shí)時(shí)收集從其他車(chē)輪傳感器（包括加速度計、氣壓和溫度）到 車(chē)載計算單元的數據。該控制模塊平臺包括電源管理、數字計算能力和利用 BLE 的低功耗數據 傳輸。數據可以通過(guò)控制模塊中的推理機進(jìn)行存儲和/或處理，該推理機由可使算法能夠即時(shí) 進(jìn)行有意義推理的邊緣應用處理器提供動(dòng)力。這使得在惡劣天氣條件下，無(wú)需依賴(lài)于云便可實(shí) 現低延遲的控制響應。能量收集發(fā)電機提供數據采集、處理和操作（傳輸）所需的所有電力。
