汽車(chē)怎么越來(lái)越智能化了？一文讀懂智能傳感器在汽車(chē)電子中的應用

近年來(lái)，隨著(zhù)智能化、電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化的加速發(fā)展，汽車(chē)正在從單一的交通工具向著(zhù)集休閑、娛樂(lè )、辦公等多功能于一體的第三空間轉變。

應用智能傳感器可以提升汽車(chē)的智能化與自動(dòng)化水平，除了攝像頭、毫米波雷達和激光雷達這些我們經(jīng)常討論的”當紅辣子雞“，下面我們就談?wù)勂渌悄軅鞲衅髟谄?chē)電子中的應用。

傳感器在汽車(chē)電子系統中占據著(zhù)重要地位，常用的汽車(chē)傳感器有溫度傳感器、空氣流量傳感器以及氧傳感器等，可以全面采集汽車(chē)電子系統的各項參數 。

智能傳感器的出現提升了汽車(chē)電子系統的設計水平，實(shí)現了汽車(chē)電子控制單元的結合。在應用智能傳感器時(shí)需要優(yōu)化傳感器的自調節性能以及自適應性能，從而滿(mǎn)足汽車(chē)電子控制的需求。

相比于傳統的傳感器，智能傳感器中含有微處理機，所以可以對信息進(jìn)行采集以及處理。同時(shí)，智能傳感器也具有功能多樣、成本低廉等優(yōu)勢。且智能傳感器的精度、可靠性都比較高，所以在航空航天、國防、科技等諸多領(lǐng)域中得到了廣泛應用。

智能傳感器在汽車(chē)電子中的應用價(jià)值

1 可對汽車(chē)狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監測

在汽車(chē)電子系統中應用智能傳感器可以對汽車(chē)狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，因此汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)應提高對智能傳感器的重視程度，優(yōu)化智能傳感器的工作流程。

第一，參數設置。若想保障汽車(chē)行駛與汽車(chē)停車(chē)的安全性，技術(shù)人員需要完善汽車(chē)電子系統的功能，確保電子系統能夠準確判定周?chē)恼系K物以及障礙物與汽車(chē)之間的距離。為此，在應用智能傳感器時(shí)需要科學(xué)設置傳感器的參數，例如障礙物與車(chē)尾的距離參數、障礙物與汽車(chē)左右兩側的距離參數等。

第二，距離檢測與對比分析。在停車(chē)時(shí)，汽車(chē)電子系統中的智能傳感器可以自動(dòng)檢測汽車(chē)的安全距離并對距離進(jìn)行對比分析。如果汽車(chē)實(shí)際距離與預設參數存在差異，智能傳感器就會(huì )自動(dòng)報警，如果汽車(chē)實(shí)際距離符合預設參數的要求，智能傳感器就不會(huì )自動(dòng)報警。

第三，信息反饋。智能傳感器可以全面檢測汽車(chē)的行駛速度與行駛環(huán)境、分析汽車(chē)的安全系數，從而為駕駛人員提供汽車(chē)行駛信息，提升汽車(chē)行駛的安全系數，避免駕駛人員出現超速等情況。因此，在汽車(chē)電子系統中應用智能傳感器可以為駕駛人員提供大量精準的信息，使駕駛人員根據提示信息進(jìn)行安全行駛。

2 可提升汽車(chē)性能

應用智能傳感器也可以?xún)?yōu)化汽車(chē)性能，提升汽車(chē)的整體水平。在運行過(guò)程中，智能傳感器可以全面采集汽車(chē)信息，分析汽車(chē)中的故障，幫助工作人員進(jìn)行故障維修，所以有利于提升汽車(chē)的性能。

汽車(chē)電子智能傳感器中的關(guān)鍵技術(shù)

1 非線(xiàn)性自校正技術(shù)

非線(xiàn)性自校正技術(shù)屬于精度調整技術(shù)，可以提升智能傳感器的測量精度，減少智能傳感器中的非線(xiàn)性問(wèn)題。之前傳感器當中的電路設計主要應用非線(xiàn)性校正器，優(yōu)化效果甚微。而智能傳感器應用了非線(xiàn)性自校正軟件。在應用智能傳感器時(shí)，非線(xiàn)性自校正軟件可以準確處理智能傳感器的各項參數與電壓常數并通過(guò)相應的算法進(jìn)行數據擬合。但是非線(xiàn)性自校正技術(shù)還不夠完善，需要加大技術(shù)研究力度。近年來(lái)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)發(fā)展較快，技術(shù)人員可以利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)優(yōu)化非線(xiàn)性自校正技術(shù)，從而進(jìn)一步增強智能傳感器的測量精度。

2 多信息融合技術(shù)

汽車(chē)電子系統牽涉的物理量較多，所以在應用智能傳感器時(shí)需要應用多信息融合技術(shù)。技術(shù)人員可以利用智能傳感器與相關(guān)設備監測汽車(chē)電子系統，獲取汽車(chē)運行數據。

但單一傳感器的應用場(chǎng)景比較單一，所以技術(shù)人員需要加大對智能傳感器的綜合設計，利用多信息融合技術(shù)增強智能傳感器的全面性與綜合性。

在設計過(guò)程中，技術(shù)人員可以利用多信息融合技術(shù)將不同的智能傳感器結合起來(lái)，實(shí)現不同類(lèi)型數據的有效傳輸，從而對汽車(chē)運行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監測 。同時(shí)，技術(shù)人員需要科學(xué)劃分數據信息的類(lèi)型，利用不同的智能傳感器對數據信息進(jìn)行分類(lèi)整合。

3 網(wǎng)絡(luò )化技術(shù)

在智能傳感器中應用網(wǎng)絡(luò )化技術(shù)可以利用統一的數據處理單元優(yōu)化智能傳感器設計。

因此，在設計過(guò)程中技術(shù)人員應做好信號采集工作，科學(xué)構建數據處理單元并利用網(wǎng)絡(luò )接口進(jìn)行數據處理。技術(shù)人員也需要靈活應用嵌入式技術(shù)以及 TCP/IP 協(xié)議，提升數據傳輸效率。此外，技術(shù)人員也可以利用總線(xiàn)傳輸技術(shù)提高數據分析效率，使智能傳感器更能滿(mǎn)足汽車(chē)電子系統的需求。

智能傳感器在汽車(chē)具體十大應用

近年來(lái)，智能傳感器在汽車(chē)電子系統中的應用范圍越來(lái)越廣泛。從實(shí)際情況來(lái)看，智能傳感器系統主要包括測量探索、分析以及信息發(fā)布這三個(gè)階段。

在測量探索階段當中，智能傳感器可以分析和判斷汽車(chē)的外部環(huán)境以及障礙物分布情況，并檢測障礙物與汽車(chē)之間的距離，在汽車(chē)安全行駛中占據著(zhù)重要地位。在分析階段，智能傳感器可以對所采集的信息進(jìn)行分類(lèi)存儲與處理，并根據信息處理結果發(fā)送相應的指令。在信息發(fā)布階段，智能傳感器可以根據指令內容進(jìn)行處理。

1 智能傳感器在自動(dòng)照明系統中的應用

汽車(chē)中的電子式自動(dòng)照明系統可以提升汽車(chē)內部的亮度，增強汽車(chē)行駛的安全性。

在電子式照明系統中應用智能傳感器可以自動(dòng)檢測汽車(chē)外界光線(xiàn)并根據外界光線(xiàn)控制照明系統的開(kāi)關(guān) 。即在外界光線(xiàn)不好的情況下，智能傳感器會(huì )自動(dòng)打開(kāi)照明系統的開(kāi)關(guān)，不需要駕駛人員進(jìn)行操作。因此，在汽車(chē)電子式自動(dòng)照明系統中應用智能傳感器不僅可以?xún)?yōu)化車(chē)輛行駛環(huán)境，也可以減少電能消耗、縮短駕駛人員的操作時(shí)間。例如，某汽車(chē)品牌在汽車(chē)照明系統中應用了電容式接近傳感器，只要駕駛人員的手掌靠近傳感器就能自動(dòng)打開(kāi)或關(guān)閉車(chē)內的照明系統。

2 智能傳感器在安全氣囊觸發(fā)系統中的應用

從實(shí)際情況來(lái)看，汽車(chē)行駛過(guò)程中可能會(huì )出現安全事故，所以汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)會(huì )在汽車(chē)中設置安全氣囊，從而保護駕駛人員的人身安全。

在安全氣囊觸發(fā)系統中應用智能傳感器可以對電子控制單元進(jìn)行有效整合，從而優(yōu)化車(chē)輛碰撞檢測的效果，確保在車(chē)輛出現事故時(shí)安全氣囊能夠及時(shí)被打開(kāi)。

因此，在安全氣囊觸發(fā)系統中應用智能傳感器可以完善系統的自動(dòng)檢測與自動(dòng)維護功能，增強安全氣囊觸發(fā)的及時(shí)性，降低氣囊無(wú)法正常使用的幾率。例如，汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)可以在安全氣囊觸發(fā)系統中應用微慣性傳感器或微加速傳感器，從而對系統進(jìn)行全面監控，完善安全氣囊 ECU 的能力。

3 智能傳感器在自動(dòng)雨刷系統中的應用

汽車(chē)行駛環(huán)境較為復雜，如果出現大雨等天氣就會(huì )加大駕駛難度。為此，汽車(chē)生產(chǎn)汽車(chē)會(huì )在汽車(chē)中設置雨刷器，利用雨刷器減少雨水對視線(xiàn)造成的影響。但在實(shí)際應用過(guò)程中，雨刷器的擺動(dòng)也可能會(huì )影響到駕駛人員的視線(xiàn)，且調整雨刷器的擺動(dòng)頻率也會(huì )分散駕駛人員的精力，可能會(huì )引發(fā)安全事故。

而在汽車(chē)雨刷系統中應用智能傳感器可以提升雨刷系統的智能化水平，使雨刷器能夠根據雨水的大小自動(dòng)調整擺動(dòng)頻率。在雨刷系統中應用智能傳感器需要設置發(fā)光二極管，當雨水遮擋住發(fā)光二極管的感光時(shí)，雨刷器就會(huì )自動(dòng)調節頻率。同時(shí)，也可以在雨刷系統中應用紅外線(xiàn)電子雨量傳感器，使雨刷器根據雨量以及車(chē)速進(jìn)行頻率調整，增強車(chē)輛行駛的安全性。

4 智能傳感器在胎壓監測系統中的應用

在高速行駛時(shí)，所有的駕駛人員都十分擔心汽車(chē)出現輪胎故障，且輪胎故障的預防難度較大，一旦出現輪胎故障也會(huì )造成嚴重后果。為此，只有保障輪胎的安全才能夠保障車(chē)輛行駛的安全性。但很多駕駛人員都缺乏檢測意識，不會(huì )定期檢測輪胎氣壓，只是通過(guò)視覺(jué)判斷的方式分析輪胎的氣壓情況，這就很難發(fā)現輪胎中的安全隱患與故障因素。

而在汽車(chē)電子系統中設置胎壓監測系統可以自動(dòng)監測輪胎氣壓，在胎壓監測系統中應用智能傳感器可以?xún)?yōu)化監測功能，及時(shí)發(fā)現爆胎等輪胎故障。技術(shù)人員需要在汽車(chē)的輪胎上安裝十分靈敏的智能傳感器，利用智能傳感器自動(dòng)監測輪胎的壓力，并通過(guò)無(wú)線(xiàn)電信號進(jìn)行胎壓反饋，以便駕駛人員時(shí)刻掌握輪胎的氣壓情況 。如果輪胎氣壓存在問(wèn)題，智能傳感器也會(huì )自動(dòng)報警，可以避免輪胎故障的發(fā)生。

5 智能傳感器在防抱死制動(dòng)系統中的應用

防抱死制動(dòng)系統是汽車(chē)的關(guān)鍵系統，可以分析汽車(chē)制動(dòng)時(shí)的輪胎滑動(dòng)情況，并對車(chē)輪的制動(dòng)力矩進(jìn)行自動(dòng)調節，避免車(chē)輪出現抱死的情況。在汽車(chē)防抱死制動(dòng)系統中應用智能傳感器可以有效控制輪胎的滑動(dòng)率，縮短汽車(chē)的制動(dòng)距離，增強防抱死制動(dòng)系統的可操作性。例如，汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)可以在汽車(chē)防抱死制動(dòng)系統中應用角速度傳感器，從而控制車(chē)輪的角速度，繼而控制汽車(chē)的制動(dòng)油壓，提升汽車(chē)行駛的安全系數。

6 智能傳感器在汽車(chē)壓力系統中的應用

在汽車(chē)壓力系統中應用智能傳感器可以全面檢測汽車(chē)內部的管線(xiàn)壓力，并對壓力數據進(jìn)行綜合處理。汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)可以在汽車(chē)壓力系統中應用液壓式傳感器，充分了解電氣設備的功能并優(yōu)化電力基礎設施，將汽車(chē)壓力控制在合理范圍內。

7 智能傳感器在汽車(chē)底盤(pán)操控系統中的應用

在汽車(chē)底盤(pán)操控系統中應用智能傳感器可以實(shí)現汽車(chē)內部動(dòng)力系統的自動(dòng)調控，也可以根據汽車(chē)運行情況制定調控方案，從而優(yōu)化汽車(chē)設備性能。同時(shí)，也可以利用信息技術(shù)分析智能傳感器所采集的數據，判斷汽車(chē)的穩定性，保障汽車(chē)內部控制系統的穩定運行。

8 智能傳感器在汽車(chē)導航系統中的應用

在 GPS 技術(shù)不斷發(fā)展的過(guò)程中，汽車(chē)導航系統越來(lái)越完善。在汽車(chē)導航系統中應用智能傳感器可以提升導航系統的性能，完善多媒體設備的功能，從而為駕駛人員提供更優(yōu)質(zhì)的導航服務(wù)。

9 智能傳感器在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機操控系統中的應用

發(fā)動(dòng)機是汽車(chē)的關(guān)鍵構成部分，其運行狀態(tài)會(huì )影響到汽車(chē)的正常駕駛。在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機操控系統中應用智能傳感器可以實(shí)時(shí)監控汽車(chē)發(fā)動(dòng)機的運行狀態(tài)，增強汽車(chē)發(fā)動(dòng)機操控系統的穩定性與安全性，繼而保障汽車(chē)行駛的安全性。

10 智能傳感器在遙感測距系統中的應用

在汽車(chē)制造技術(shù)水平不斷提升的過(guò)程中，汽車(chē)遙感傳輸系統在汽車(chē)電子中的作用越來(lái)越明顯。在汽車(chē)中設置遙感傳輸系統不僅可以為駕駛人員提供車(chē)輛的空間信息，也可以為駕駛人員提供車(chē)距信息以及倒車(chē)信息。

即應用遙感傳輸系統可以自動(dòng)檢測車(chē)輛與車(chē)輛之間的實(shí)際距離，判斷車(chē)輛的安全駕駛范圍，讓駕駛人員全面掌握車(chē)輛信息。在遙感測距系統中應用智能傳感器可以自動(dòng)檢測車(chē)輛與周?chē)系K物之間的距離，并通過(guò)聲音等方式提示駕駛人員，提升車(chē)輛駕駛的信息化水平。

汽車(chē)智能傳感器未來(lái)的發(fā)展趨勢

1 汽車(chē)內部電路設計逐漸向集成化方向發(fā)展

汽車(chē)內部空間相對狹小，但涉及到的電路較多，所以在進(jìn)行汽車(chē)電路設計時(shí)技術(shù)人員需要利用智能傳感器優(yōu)化設計方案，提升設計質(zhì)量。例如，技術(shù)人員可以利用集成化電路設計方案與相應的智能傳感器對電路系統進(jìn)行整合，完善不同電路系統的功能，提高電路系統的智能化控制水平。

2 汽車(chē)元器件逐漸向穩定化方向發(fā)展

汽車(chē)中的元器件較多，若這些元器件的穩定性不符合要求就可能會(huì )增加汽車(chē)行駛的安全隱患。因此在應用智能傳感器時(shí)，技術(shù)人員需綜合分析汽車(chē)電子的需求，促進(jìn)元器件向穩定化方向發(fā)展。例如，技術(shù)人員可以對智能傳感器的相關(guān)元器件進(jìn)行優(yōu)化改造，提升元器件的性能。

3 汽車(chē)操作系統逐漸向穩定化方向發(fā)展

操作系統在汽車(chē)中具有重要意義，技術(shù)人員需要利用智能傳感器優(yōu)化操作系統設計，增強操作系統的穩定性。

結語(yǔ)

汽車(chē)智能傳感器研發(fā)周期長(cháng)、產(chǎn)品附加值高，是實(shí)現智能駕駛的核心硬件。而2021年中國汽車(chē)市場(chǎng)總銷(xiāo)量為2627.5萬(wàn)輛、同比增長(cháng)3.81%，其中乘用車(chē)2148.2萬(wàn)輛、同比增長(cháng)6.45%，新能源車(chē)352.1萬(wàn)輛、同比增長(cháng)157.01%。據中國汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì )預計，2025年中國汽車(chē)總銷(xiāo)量有望達到3000萬(wàn)輛，其中新能源車(chē)銷(xiāo)量有望達到900萬(wàn)輛。自動(dòng)駕駛的目標驅動(dòng)與汽車(chē)市場(chǎng)銷(xiāo)量興旺的趨勢使汽車(chē)傳感器市場(chǎng)具備放量的先決條件了。

所以我國的科技企業(yè)和汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)應提高對智能傳感器的重視程度，不能讓現在新能源車(chē)彎道超車(chē)的大好局面被傳感器“卡脖子”了!