原標(biāo)題：InWheelSense－ADAS應(yīng)用中的汽車車輪的能量收集和傳感模塊

InWheelSense是針對ADAS（高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)）應(yīng)用而設(shè)計(jì)的汽車車輪能量收集和傳感模塊，以下是對其的詳細(xì)介紹：

一、技術(shù)背景與原理

InWheelSense是TDK公司推出的一款專有傳感解決方案，它利用稱為EH模塊（能量收集模塊）的壓電能量收集設(shè)備，并采用了一種獨(dú)特的發(fā)電方法——壓電效應(yīng)，即在輪胎每次旋轉(zhuǎn)時(shí)利用該設(shè)備承載的車輛重量產(chǎn)生電能，由此實(shí)現(xiàn)了在供電困難的輪胎內(nèi)進(jìn)行無電池感測。壓電效應(yīng)是一種現(xiàn)象，其中，由于對壓電體施加壓力而產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力會(huì)產(chǎn)生電荷。

二、功能特點(diǎn)

1. 能量收集：

• EH模塊利用壓電元件從輪胎旋轉(zhuǎn)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生電能。該模塊放置在輪胎和車輪之間的邊界處，可以利用輪胎旋轉(zhuǎn)時(shí)路面產(chǎn)生的力來發(fā)電。

• 通過車輪周圍的多個(gè)設(shè)備連接，該模塊可以根據(jù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)載實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展的發(fā)電。在車速為105km/h時(shí)，平均連續(xù)發(fā)電量為1mW，足以通過低功率微控制器進(jìn)行感測并進(jìn)行無線傳輸。

2. 傳感與數(shù)據(jù)采集：

• InWheelSense模塊能夠?qū)崟r(shí)感測路面狀況、車輪定位、輪胎壓力和其他狀況。由于速度、轉(zhuǎn)彎和其他運(yùn)行條件的變化會(huì)導(dǎo)致該裝置的電動(dòng)勢特性發(fā)生變化，因此InWheelSense模塊可以通過分析壓電效應(yīng)產(chǎn)生的波形并利用這些功率變化來感測各種駕駛條件。

• 該模塊還可以實(shí)時(shí)收集從其他車輪傳感器（包括加速度計(jì)、氣壓和溫度）到車載計(jì)算單元的數(shù)據(jù)。

3. 數(shù)據(jù)傳輸與處理：

• 數(shù)據(jù)可以通過控制模塊中的推理機(jī)進(jìn)行存儲(chǔ)和/或處理，該推理機(jī)由可使算法能夠即時(shí)進(jìn)行有意義推理的邊緣應(yīng)用處理器提供動(dòng)力。這使得在惡劣天氣條件下，無需依賴于云便可實(shí)現(xiàn)低延遲的控制響應(yīng)。

• 能量收集發(fā)電機(jī)提供數(shù)據(jù)采集、處理和操作（傳輸）所需的所有電力。

三、應(yīng)用場景與優(yōu)勢

1. 應(yīng)用場景：

• InWheelSense模塊適用于各種需要實(shí)時(shí)監(jiān)測輪胎和車輪狀態(tài)的場景，如自動(dòng)駕駛汽車、智能交通系統(tǒng)等。

• 它還可以集成至網(wǎng)聯(lián)交通基礎(chǔ)設(shè)施（如智能橋梁、交通控制等），在不配備電池的情況下獲取信息，了解振動(dòng)、運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)以及結(jié)構(gòu)應(yīng)力。

2. 優(yōu)勢：

• InWheelSense模塊是一個(gè)自給自足的全包式技術(shù)平臺(tái)，具有動(dòng)力、傳感和連接功能，全部包含在車輪中，有助于提高下一代自動(dòng)駕駛汽車和智能交通場景的安全性和舒適性。

• 與傳統(tǒng)的電池供電方案相比，InWheelSense模塊無需更換電池或充電，降低了維護(hù)成本和環(huán)境影響。

• 它能夠提供實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的輪胎和車輪狀態(tài)數(shù)據(jù)，為ADAS和自動(dòng)駕駛系統(tǒng)提供關(guān)鍵決策信息。

四、評(píng)估與測試

TDK提供了InWheelSense評(píng)估套件，該套件可以連接到現(xiàn)有車輪上，用于無線收集數(shù)據(jù)并評(píng)估EH模塊的發(fā)電性能及其感應(yīng)能力。這有助于用戶在實(shí)際應(yīng)用中驗(yàn)證InWheelSense模塊的性能和可靠性。

綜上所述，InWheelSense是一款功能強(qiáng)大、可靠且環(huán)保的汽車車輪能量收集和傳感模塊，為ADAS和自動(dòng)駕駛系統(tǒng)提供了關(guān)鍵的技術(shù)支持。