蘇志和

(廣州市交通技師學院，廣東 廣州 510540)

0 引言

汽車行業(yè)發(fā)展迅速，為了更好為人們服務，汽車設計以及制造不斷融入新的技術，提升汽車的性能以及質量。汽車在行駛中可能會因為人為、天氣以及汽車自身性能等多種因素出故障，進而產生嚴重的安全事故。智能傳感器的使用提升了危險的感知能力，有效降低了安全事故造成的影響。智能傳感器技術的應用提升了我國汽車行業(yè)的發(fā)展水平，筆者結合自己的經驗以及專業(yè)知識，就智能傳感器在汽車系統(tǒng)中的應用進行研究。

1 汽車傳感器的介紹

1.1 傳感器的簡介

傳感器指的是一種能夠感應被測量信息，并將這種信息轉化成一種表現為特殊規(guī)律的電信號。使用者可以及時發(fā)現設備問題，并且采取措施解決問題。當前傳感器主要有三種，動力系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、舒適調節(jié)系統(tǒng)，在汽車制造中大量使用的系統(tǒng)為動力系統(tǒng)。傳感器主要由敏感元件、轉換元件、變換電路和輔助電源四部分組成，其具有高靈敏性、強穩(wěn)定性等特點。

1.2 傳感器分類

本文注重研究的是汽車傳感器，因此傳感器介紹也是圍繞汽車展開。傳感器廣泛存在汽車中，普通汽車有幾十個傳感器，汽車的檔次越高傳感器的數量越多，甚至達到了上百個，不同的傳感器有不同的性能。根據使用途徑可以分為距離、速度、壓力、溫度等傳感器，傳感器在汽車內部各司其職，假使傳感器出現故障都可能會影響汽車性能，因此需要定期對汽車進行維護、檢修，以免發(fā)生故障，影響整體的性能。汽車中的傳感器有壓力傳感器、質量流量傳感器、角速度傳感、轉速傳感器等等。

2 智能傳感器的優(yōu)點

2.1 精確性高

汽車技術隨著科技的發(fā)展出現了很大的變化，傳統(tǒng)的傳感器已經不能匹配汽車系統(tǒng)，因此需要提升傳感器的性能。智能化傳感性器的精確性是傳統(tǒng)傳感器不能比擬的，通過特定的軟件可以自動修正系統(tǒng)出現的錯誤。智能傳感器可以實現自身性能的監(jiān)控，不需要使用者隨時監(jiān)控汽車的狀況，自動進行誤差補償，提升了傳感器的準確性。

2.2 智能操控

智能傳感器顧名思義，智能化程度高，當前汽車都有行車電腦，行車電腦的作用就是記錄汽車行駛中的數據，通過數據可以實時檢測汽車的健康狀況。行車電腦通過數據協(xié)調智能傳感器的工作，控制整個汽車系統(tǒng)的運行。例如汽車的安全囊，一般情況下不會彈出，但是當傳感器檢測到車輛的減速度達到某一特定值感應到危險時，智能傳感器就會使氣囊彈出，這就是傳感器的智能操控，智能操控使得汽車各個部位都能處于良好狀態(tài)。

2.3 汽車電路集成化

汽車的電路集成化性能高也是智能傳感器發(fā)揮高性能的重要原因之一，現在的汽車多為電子設備操控汽車，汽車制造需要很多的構件，但是汽車的體積是固定的，要想在固定體積內容納大量的構件就需要實現汽車器件和電路的集成化，以此控制汽車的電子系統(tǒng)，保證汽車始終處于高性能狀態(tài)。

2.4 元件可靠性高

汽車的生產制造需要使用大量的電子元件，不同的電子元件有不同的性能，缺一不可。但是元件在應用的過程中對周圍的環(huán)境有較高的要求，如果元件不能適應環(huán)境的要求就會產生損耗，進而影響整個系統(tǒng)。智能化傳感器的出現能夠實現對元器件使用環(huán)境的實時監(jiān)測，環(huán)境發(fā)生變化以及元器件出現故障時能夠發(fā)出預警，使得元器件時刻保持良好的性能。

2.5 成本控制

現階段，我國汽車行業(yè)中大多使用的還是傳統(tǒng)電子傳感器，智能化傳感器因為出現的時間較晚，發(fā)展歷程短，技術不夠完善，造價成本較高，導致其還沒有得到大范圍的應用，例如當前無人駕駛汽車作為汽車研究的重點，沒有得到大規(guī)模發(fā)展的原因之一就是傳感器發(fā)展不完善。但是智能傳感器一旦技術成熟，實現批量化生產就能降低生產成本，控制成本獲得較高的經濟效益。因此需要技術人員加強對智能傳感器的研發(fā)，早日實現量化生產，提升汽車行業(yè)的整體智能化水平。

3 智能傳感器技術在汽車電子技術的運用

3.1 汽車制動

制動系統(tǒng)作為汽車系統(tǒng)中最重要的組成部分，直接影響汽車行駛的穩(wěn)定性以及安全性，因此在設計生產的過程中要格外重視汽車的制動系統(tǒng)。常見的汽車主動保護系統(tǒng)有ABS、ASR、EBD等，ABS的作用為緊急剎車中能夠快速停下，還會降低后輪鎖死引發(fā)的甩尾事故。ASR的作用是驅動防滑，保持車輛啟動以及行駛的穩(wěn)定性。EBD為電子制動力分配系統(tǒng)，其為ABS系統(tǒng)提供了更多的安全防護，能夠在ABS系統(tǒng)發(fā)揮作用前進行制動力分配，以免ABS系統(tǒng)失效導致車輪抱死。系統(tǒng)中智能傳感器可以調節(jié)汽車各車輪制動力距，減少事故的發(fā)生。

3.2 底盤控制系統(tǒng)

底盤控制系統(tǒng)在中應用智能傳感器能夠加強對信號的控制，保持汽車運行的穩(wěn)定性。底盤控制中使用的傳感器主要有以下幾種，線性加速傳感器、角速度傳感器、懸架系統(tǒng)控制傳感器。智能傳感器能夠及時將汽車運行的數據傳輸到行車電腦中，通過系統(tǒng)中設定的參數分析數據是否出現異常，以此實現自我調節(jié)，保證使用人員的安全。

3.3 酒精檢測系統(tǒng)

道路交通安全是我們出行時最為關注的問題，經過調查顯示中國每年有10萬多人死于交通事故，占全球交通事故死亡人數的1/5，這對社會的發(fā)展產生了不利影響。部分駕駛員在行駛中不注意自己的行為，醉酒駕駛是導致交通事故多發(fā)并且產生嚴重不良影響的原因之一，醉酒駕駛會使得駕駛人員神志不清，不能正確辨別路況。智能傳感器的使用可以辨別駕駛員的飲酒量，阻止醉酒人員的違規(guī)駕駛，保障出行安全。

3.4 導航系統(tǒng)

導航系統(tǒng)中也會大量應用到智能傳感器，隨著道路交通的完善出現了很多新的道路，而且人們的活動范圍不再局限于所在城市，眾多的道路為私家車出現造成了困擾，但是GPS等技術的使用，使得駕駛員不必費心記憶交通路線。導航控制智能傳感器可以實現對自身以及其他車輛的感知能力，有效減少車輛之間的碰撞發(fā)生。

3.5 安全氣囊

汽車在行駛的過程中會遇見很多的不確定性因素，為了減少不安全因素造成的嚴重后果，汽車設計工程師采取了較高的安全設置，例如上文提到的安全氣囊，氣囊平時并不會主動彈出，只有在碰撞時才會迅速彈出以及駕駛員保護，減少碰撞對頭部產生的巨大力量。通過對電壓以及智能加速傳感器之間的協(xié)調形成傳感網絡，監(jiān)控汽車周圍的環(huán)境，當發(fā)生危險時及時觸發(fā)氣囊。

3.6 輪胎檢測系統(tǒng)

輪胎的質量以及性能也會對駕駛安全造成很大的影響，因為輪胎原因造成的安全事故也不在少數，一般輪胎的壽命為3年左右，汽車在行駛的過程中輪胎與地面產生摩擦，會降低輪胎的強度，花紋磨損嚴重還會出現爆胎，嚴重影響駕駛員的安全。智能傳感器的使用能夠對輪胎進行監(jiān)測，及時發(fā)現輪胎漏氣以及胎壓不正常等問題，并作出預警，更好保護駕駛員的安全。

4 智能傳感器的發(fā)展展望

4.1 多功能化

智能傳感器是今后傳感器發(fā)展的主流趨勢，傳感器的工作原理是基于物理、生物等效應以及定律進行的，社會進步還會催生很多的新技術、設備，新技術以及新設備如何在有限的汽車中應用，可能會需要傳感器等元件降低數量以及體積，因此今后傳感器會實現功能的集合，一個傳感器可能會承擔著很多不同的任務，具有更多的功能。技術人員還應當加強對智能傳感器的研究，不僅要實現技術的集合，而且要賦予傳感器更多的新性能。

4.2 新材料的開發(fā)

新材料的開發(fā)也是智能傳感器獲得發(fā)展的重要條件，傳統(tǒng)傳感器的制作材料以半導體、陶瓷為主，傳統(tǒng)材料都或多或少地存在一些問題，因此材料研發(fā)人員又探索出了新的材料，例如光導纖維、納米材料、超導材料等，進一步提高了傳感器的感知能力。人工智能技術的發(fā)展需要更多新材料的支持，獲得更先進的發(fā)展。

4.3 智能化程度提升

智能傳感器技術應用的主要意義就是智能，而且在今后的研發(fā)過程中其智能化程度將會進一步提高。人工智能技術的出現為智能技術提供了更大的發(fā)展空間，傳感器也要加強人工智能技術的應用，處理傳統(tǒng)的感知能力，還應當有較高的認知能力，能夠自動學習新技術，完善自身的能力。

4.4 不同技術融合

社會處于不斷發(fā)展中，更多的新技術將會被發(fā)現而且利用。傳感器技術也不能滿足于現狀，要善于利用新技術，將不同的技術融合到傳感器中，賦予傳感器更多新的性能。智能傳感器的使用涉及到不同的學科，例如微傳感器與微機械、通信、自動控制、人工智能等，在今后的發(fā)展中還需與這些學科進行更好地融合。

5 結束語

汽車制造需要很多的部件及系統(tǒng)，尤其是隨著技術的發(fā)展以及人們需求的提高，汽車的設計制造將會更加繁瑣。而且為了順應可持續(xù)發(fā)展理念，對汽車的環(huán)保性能要求不斷提升，因此需要汽車技術獲得更高的發(fā)展。智能化作為社會發(fā)展的新趨勢，汽車智能化水平的提高將會提升汽車駕駛的安全性，但是當前智能傳感器在汽車領域中還未實現全面普及，需要技術人員加強研究以及推廣。本文對智能傳感器技術在汽車電子技術的運用研究還存在很大的不足，日后還會繼續(xù)進行研究、分析。