抓住汽车安全命门：破解自动驾驶系统的「隐形杀手」（冷凝与进水）（下）-感算商城

上期我们剖析了自动驾驶系统中电子设备进水检测的重要性以及当前市场环境下对于相关工作的重视（点击回顾），当责任从驾驶员转向车辆本身，毫厘之间的「感知失效」就可能引发致命风险。

本期内容将聚焦Sensirion的突破性解决方案——SHT4xA汽车级温湿度传感器，揭秘它如何成为守护自动驾驶安全的前置保护屏障。

书接上文，相较于传统的单一机械保护手段，Sensirion在应对“冷凝积聚”和“进水”问题时，选择采用主动检测的方式，这一决策具有多方面优势：

冷凝积聚

主动检测冷凝水有助于实施对应的缓解措施，例如通过加热或通风或二者结合的方式去除冷凝水。评估后发现，与纯粹的预防性解决方案相比，这种响应式方法更节能，从总体上降低了持有成本。

进水

就进水而言，发生进水和系统故障之间通常存在时间差。实时检测支持智能操作，可防止对个人造成潜在伤害，并改善驾驶员体验：

推动预

测性维护

可在发生故障前更换暴露在高湿度中或严重进水的系统，确保最长的正常运行时间。

智能降级

通过估计故障率（如跛行模式）实现智能车辆降级概念。

提高乘

客安全

根据ISO 26262有关规定，在危害分析和风险评估中应考虑安全相关系统中的进水问题。

促进新

商业模式

在自动驾驶场景中，随着责任从驾驶员转换到车辆，催生了新的B2B保险模式。主动监测可以进一步降低数据驱动风险评估模型中的整体风险。

经济高效

的解决方案

与二次密封概念等替代方案相比，数字自动进水检测具有小型化、规模经济和易于集成等特点，成本效益高。

敏锐感知系统「湿度异动」

及时触发系统「高效响应」

汽车级

SHT4xA温湿度传感器

安全不应依赖「永不失效」的假设

而应构建「失效可察」的智慧

Sensirion SHT4xA温湿度传感器特别适用于检测密封或半透性外壳中的冷凝积聚和进水，当这些外壳内湿度快速或大幅上升时会触发系统响应。最直接的例子是有密封外壳的情况（比如在相机或LiDAR系统中）。在外壳内测得的绝对湿度和相对湿度都升高时（如图1所示）表明密封已受损，需要采取措施。

图1：密封外壳内的进水检测

更具挑战的一种情况是，当外壳和外部之间可能存在一些空气交换（半透性，通常在线控系统中），此时需要能够区分自然发生的冷凝和实际的进水。这两种任一情况下，“标准”湿度传感器都会输出100%相对湿度测量值（如图2所示），而无法进行区分，有概率令用户产生误判。

图2：渗透型密封外壳内的进水检测

Sensirion第4代汽车级温湿度传感器SHT4xA集成了强大的加热器，可通过分析热脉冲的动态反馈来区分这两种情况。当检测到湿度升高时会发送热脉冲并分析温度曲线：如果观察到相对湿度显著下降，则传感器没有直接接触水（即冷凝），如果相对湿度下降较小，则发生了进水（如图3所示）。

图3：区分进水和冷凝的动态热脉冲机制

相对湿度和恢复时间的曲线变化会因系统实施而异，但这一原理可以用于大多数检测进水以及区分直接接触水和冷凝的场景。

构筑感知防线，驱动自动驾驶安全

在智能驾驶时代，安全已从被动防护转变为对风险的精准感知与主动防御。Sensirion SHT4xA以创新传感智慧，将看似不可控的环境威胁——即便是微弱的水汽入侵——实时转化为可量化、可诊断、可行动的参考数据，让自动驾驶的每一次转向、每一次制动，都建立在“看得见的安全”之上。

关于SHT4xA

SHT4xA代表了目前汽车应用中温湿度传感的理想先进技术，作为ASIL-A独立于环境的安全要素（SEooC），符合ISO 26262标准，同时通过了“双85”测试并获得AEC Q100认证。SHT4xA提供的安全和诊断手册概述了专门针对进水检测的安全目标和诊断程序，从而使ADAS/AD和线控系统集成商能够实现其所需的ASIL功能和安全目标。

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