Vol.2 "实现自动驾驶的自动驾驶汽车与传感技术"

云社会通过网络将人、物、信息连接起来。随着ITS（智能交通系统）、 Telematics(车载信息服务)的发展，如今，连汽车、公路都实现了网络化，而且由于自动驾驶汽车，全自动驾驶(Autopilot)系统的开发也在世界范围内大踏步前进。实现安全、舒适的全自动驾驶的关键技术之一就是用于正确掌握自己车辆的位置、周围信息的传感技术。替代人类五感的高灵敏度、高性能的各种传感器与信息处理技术、人工智能（AI）都是未来自动驾驶汽车所不可或缺的。

实现奔跑的办公室、奔跑的休息室的近未来自动驾驶汽车
成为自动驾驶汽车高级“眼”的激光雷达
为节能行驶做出贡献的TDK TMR角度传感器

实现奔跑的办公室、奔跑的休息室的近未来自动驾驶汽车

自动驾驶汽车的优点并非仅是无需驾驶操作这一个便利性。因交通事故而死亡的人在全世界每年超过100万。其中约半数是行人以及乘坐汽车、摩托车的人，事故原因多为人为错误。一边不间断地监视周边状况一边行驶的全自动驾驶系统能够防止司机漏看、错误判断、对驾驶操作的过度自信等人为错误，因此有望能够大幅降低交通事故。

传感技术与信息处理技术的进步为实现自动驾驶汽车做了出巨大贡献。并且已出现了部分搭载与前车保持一定车距行驶的ACC（Adaptive Cruise Control 自适应巡航控制）、避免撞车的自动刹车系统、防止偏离车道的车道稳定辅助系统等接近自动驾驶功能的汽车。

现在，自动驾驶汽车已达到了可在公路上试行驶的程度，目标在21世纪20年代后半期实现实用化。近未来的汽车将成为行驶的办公室、行驶的休息室，此外，如果自动驾驶卡车等也实现实用化，将会大幅改变汽车普及状况与物流等。

成为自动驾驶汽车高级“眼”的激光雷达

汽车上搭载有分为驱动类、车体类、安全类、信息通信类等各种多样的传感器。防止事故的周边监视传感器使用毫米波雷达、红外线雷达、摄像头等。使用电波的毫米波雷达的优点是，连远处的对象物也能够识别，不易受到夜晚、降雨、雾气等的影响，但缺点是分辨率低，且分辨率是由波长决定。因此，也使用波长比电波短的红外线雷达。但是，尽管红外线雷达的分辨率优异，但是其缺点是，识别范围仅限较近距离，在不良天气中，效果不佳。因为都各有利弊，因此采用了组合多个传感器的周边监视系统。

自动驾驶的自动驾驶汽车必须正确掌握自己汽车位置与周围信息。也就是说，需要一个超过现在水准的高级“眼”。其一是被叫做LIDAR等的激光雷达。原理与用于测量建筑物等的3D激光扫描等相同，通过激光扫描对象物，以测量对象物的方向与距离。设置于自动驾驶汽车顶盖上等，对周围360°及垂直方向进行扫描，用计算机处理所得到的点云数据，实时制作周边的3D地图，一边核对GPS的位置信息、地图数据等，一边自动行驶。

这样一来，虽然自动驾驶汽车已经不是一个梦想，但还遗留有课题。在公路上行驶时，有时要直面灾害、气象异常变化等意想不到的状况。因此，能够随机应变的人工智能（AI）的开发则备受人们的期待。

为节能行驶做出贡献的TDK TMR角度传感器

传感技术也为近几年的汽车油耗改善做出了巨大贡献。汽车的四冲程发动机对燃料与空气的混合气进行吸气与压缩，在活塞达到上死点时，由火花塞的火花使混合气燃烧、膨胀，按下活塞。作为利用发动机ECU（电子控制单元）计算出最佳时机与燃料喷射量的信息获取传感器而被使用的就是曲柄角传感器。但是，多缸发动机仅靠曲柄角是无法了解各个气缸的阀门的开闭状态的。因此，在开闭阀门的凸轮的旋转轴上安装齿轮脉冲装置与凸轮角传感器，也一并利用了其信号。

曲柄角传感器、凸轮角传感器有各种方式，因为不易受到磨耗、灰尘等的影响，因此非接触式磁性传感器成为了主流。在曲柄轴、凸轮轴上安装使用了磁性体的齿轮状齿轮脉冲装置（脉冲转子），并以非接触方式使被偏置磁铁施加了磁场的磁性传感器相对置。发动机启动，齿轮脉冲装置旋转，则齿轮齿的凹凸使得磁铁的磁通密度周期性变化，因此磁性传感器将其作为脉冲信号提取出来，检测转速与角度。因此，也被叫做齿轮传感器等。

运用在制造HDD头中培养出来的先进薄膜技术而开发出来就的是TDK的TMR角度传感器。与以往的传感器相比，特点是高灵敏度与高输出，除了曲柄角传感器、凸轮角传感器，还能用于EV、HEV的驱动马达、EPS（电动助力转向）用马达等，是一种先进的角度传感器。