汽车感知传感器分类方法与应用场景
导语：汽车传感器可以分为车辆感知和环境感知两大类。动力、底盘、车身及电子电气系统中的传感器属于车辆感知范畴，而ADAS以及无人驾驶系统中引入的车载摄像头、毫米波雷达、激光雷达等属于环境感知范畴。
汽车电子控制系统普遍遵循“获取→处理→执行”的工作流程。传感器作为获取单元获取系统的工作状态，控制单元处理传感器信号并计算输出控制指令，由执行单元完成相应动作。
以电动助力转向系统(EPS)为例，车辆运行过程中，方向盘扭矩转角传感器监测方向盘转角及扭矩信息，轮速传感器监测车轮转速。ECU通过CAN总线实时获取这些信号，并根据特定逻辑实时处理信号，以计算得到一个理想的助力力矩，然后通过MOSFET控制电机实现助力效果。
在汽车动力、底盘、车身四大系统中，大部分电子控制具备类似的工作原理，从获得信息到执行命令，不断地依赖半导体技术，其中包括了各种类型的微芯片（如微处理器和通信芯片）、模数/数模转换设备，以及功率管理组件（如MOSFET和IGBT）。其中，MEMS技术是现代汽车技术发展的一个重要方面，它被广泛应用于油门阀位置检测、高温保护开关以及空气质量检测等领域。
根据不同功能，可以将MEMS传感器分为加速度计陀螺仪磁场计压阻效应压阻式温度敏性热敏变阻二极管光学化学四种主要类型：
MEMS加速度计陀螺仪磁场计压阻效应：
加速度MEMS：基于牛顿第二定律，利用质量块对应惯性力的变化来获得加速度值。
陀螺仪：利用Coriolis力的原理来确定物体旋转情况。
磁场计：使用磁材料改变主磁场方向，使得薄膜内磁场方向与外部磁场成一定夹角，这样就可以用来进行空间定位。
车辆内部其他部分：
转速计: 通过检测齿轮间隙或涡轮叶片上的小孔洞移动量来测量轴承旋转速度。
位臵限位开关: 检测机械零件之间接触点是否发生变化，用以判断零件是否达到预设位置。
环境相关:
氧化物探测剂: 用于检测排放尾气中的氧含量，有助于修正喷油量，以确保混合燃烧在理论值附近运作，同时防止三元催化还原失效；用于柴油发动机后处理SCR(选择性催化还原)系统中用于检测尾气中的氮氧化物含量。
热源:
热敏电阻: 通常用于液体温度监控，如冷却液温度监控或者进气管道温度监控等;
铂合金热电偶: 用于高温环境下，如发动机排气歧管、三元催化消耗者附近高温区域进行温度监控;
化学探测:
汽油浓度探针: 可以用来检查燃料泵前后滤网是否堵塞或积聚污垢;
光学探测:
光纤振荡镜(Optical Fiber Interferometer): 可以用来测试材料强度;
电化学探测:
电池健康状况分析工具可帮助维护人员评估电池性能并决定何时更换它们;
功能安全
每个功能都需要至少两个独立的物理参数输入才能提供最准确的数据，即所谓的一致性验证策略；这意味着每个任务都需要两个不同的输入来源，比如一次是从加速度表上读取，一次是从GPS接收站读取当前位置，并且这两个数据要经过复杂算法去除噪声然后比较确认正确性的。这就是为什么你经常会看到有多种方式同时操作一样的事情，比如说你打开灯的时候不仅仅只有按钮，你还必须按住按钮或者走到某个地方这样做才能保证你的行为不会被误解而导致错误的情况发生。在这种情况下，如果任何一种输入无法正常工作，那么整个任务都会失败，因为没有足够数量独立有效来源。此外，还有一些更加复杂的问题比如如何区分真正的人工智能行为还是由人类直接操作产生的情况，这对于自动驾驶来说是一个巨大的挑战。但如果所有这些问题都能解决，那么我们将能够创建出能够在没有人类干预的情况下完全自主行动的事务体系。而这一切都是建立在一系列精密设计好的物理和软件层面的基础之上的。
