基于智能傳感器的汽車電子技術(shù)應(yīng)用研究

李純

摘? 要：現(xiàn)階段，傳統(tǒng)傳感技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿足汽車智能化發(fā)展的要求，智能化傳感器為駕駛?cè)藛T提供了人機(jī)交互的優(yōu)勢(shì)，使得駕駛?cè)藛T能在較為安全、舒適和環(huán)保的狀態(tài)下運(yùn)行汽車，從而為汽車的智能化和科技化提供有效保障。本文將對(duì)智能傳感器在汽車電子技術(shù)中應(yīng)用進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：智能傳感器? 汽車? 電子技術(shù)? 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TP391 ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2021）03（a）-0057-03

Research on the Application of Intelligent Sensor in Automotive Electronic Technology

LI Chun

（Chongqing Aerospace Polytechnic College， Chongqing， 400021 China）

Abstract： At this stage， the traditional sensing technology has been unable to meet the requirements of the development of automobile intelligence， intelligent sensors provide drivers with the advantages of human-computer interaction， so that drivers can operate in a relatively safe， comfortable and environmentally friendly state， so as to provide an effective guarantee for the intelligent and scientific development of the car. This paper will study the application of intelligent sensors in automotive electronic technology， hoping to give some reference to the relevant practitioners.

Key Words： Intelligent sensor; Automobile; Electronic technology; Application

隨著科學(xué)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，智能傳感器的研發(fā)與應(yīng)用日益普遍，智能傳感器在汽車電子行業(yè)的應(yīng)用具有較大的發(fā)展前景，落實(shí)該工作可以解決行業(yè)發(fā)展上遇到的諸多問(wèn)題。由于傳統(tǒng)傳感技術(shù)無(wú)法滿足現(xiàn)代化汽車對(duì)科技的要求，采用智能化手段不僅解決了該問(wèn)題，而且也給了駕駛?cè)藛T更好的駕駛環(huán)境，使他們將注意力放在對(duì)周圍環(huán)境的觀察上，有利于提高駕駛安全，使獲得更好的人機(jī)交互體驗(yàn)。此外，智能傳感器在汽車電子技術(shù)的應(yīng)用，也為汽車電子技術(shù)的完善提供了支持，利用智能傳感器運(yùn)行可靠、信號(hào)強(qiáng)、噪音低的特點(diǎn)，使得交通運(yùn)行經(jīng)濟(jì)獲得很大的發(fā)展。

1? 智能傳感器概述

1.1 智能傳感器的含義

智能傳感器是在電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下誕生和發(fā)展的，將各項(xiàng)先進(jìn)的電子技術(shù)充分結(jié)合起來(lái)，提高了智能傳感器的綜合性能。智能傳感器在汽車電子中的應(yīng)用，實(shí)質(zhì)是將信號(hào)處理器、傳感器和模擬轉(zhuǎn)換器、CPU等設(shè)備的優(yōu)勢(shì)集中起來(lái)，使在原來(lái)傳感器的基礎(chǔ)上達(dá)成協(xié)同和交融的作用，實(shí)現(xiàn)能量的自我轉(zhuǎn)化，且不隨著使用環(huán)境的變化而變化，從而可以保護(hù)傳感器的性能，減少自動(dòng)校準(zhǔn)功能下降、巡查敏感性下降的問(wèn)題，使傳感器在汽車電子技術(shù)的發(fā)展中得到更加準(zhǔn)確的控制和及時(shí)的用戶回饋，此外智能傳感器的整體便捷性、感知性和科技性更強(qiáng)，使得智能傳感器技術(shù)更容易被廣泛接受和應(yīng)用，使用戶能明確傳感器在汽車電子技術(shù)中軟硬件的特點(diǎn)，從而進(jìn)一步提高汽車電子技術(shù)的智能化水平[1]。

1.2 智能傳感器的特點(diǎn)

智能傳感器具有信噪度較高、可靠性好的優(yōu)勢(shì)，能有效提高智能化汽車的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前，控制系統(tǒng)與電子系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在汽車系統(tǒng)中，汽車的電子化、智能化發(fā)展趨勢(shì)日益明顯，而在節(jié)能環(huán)保理念的背景下對(duì)汽車的使用也提出了安全環(huán)保性方面的要求。隨著現(xiàn)代化汽車電子控制單元在汽車控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，使得控制器之間交換的數(shù)據(jù)導(dǎo)線越來(lái)越多，汽車布線繁雜龐大，會(huì)大大降低汽車的安全可靠性，同時(shí)還會(huì)增加維修的難度。為此，必須加強(qiáng)對(duì)智能傳感器在汽車電子技術(shù)中應(yīng)用的研究。智能傳感器在汽車電子技術(shù)中的應(yīng)用，利用傳感器技術(shù)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)獲取精準(zhǔn)可靠的數(shù)據(jù)并完成數(shù)據(jù)處理與傳輸、顯示的工作，為汽車控制系統(tǒng)的應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支持，使得汽車電子技術(shù)朝著更加安全、舒適、智能化的方向發(fā)展。

1.3 智能傳感器的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)

智能傳感器在汽車電子中的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)是，將各項(xiàng)控制汽車元件運(yùn)轉(zhuǎn)的版塊結(jié)合起來(lái)，提高汽車的性能，從而使汽車使用體驗(yàn)感、舒適性和便捷性更高。在新時(shí)期，汽車對(duì)電子技術(shù)的要求日益提高，傳統(tǒng)傳感器無(wú)法滿足多功能的需要，為此必須對(duì)軟件運(yùn)算程序進(jìn)行簡(jiǎn)化，提高軟件的說(shuō)過(guò)效率才能滿足智能化技術(shù)對(duì)自我調(diào)節(jié)、自我檢測(cè)的要求，不斷完善傳感器的性能，使對(duì)汽車的控制更加智能和準(zhǔn)確，使汽車能一直處于安全行駛的狀態(tài)。另外，將智能傳感器和現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線通信等結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車運(yùn)行的電子化控制，使汽車電子控制系統(tǒng)更加穩(wěn)定、可靠。

2? 智能傳感器在汽車電子技術(shù)中的應(yīng)用

2.1 汽車電子技術(shù)對(duì)智能傳感器的要求

隨著汽車行業(yè)的發(fā)展，對(duì)汽車的功能要求越來(lái)越高，汽車電子技術(shù)及其設(shè)備必須具有較強(qiáng)的響應(yīng)能力，具有快速準(zhǔn)確且穩(wěn)定的智能化控制水平才能確保汽車行駛、制動(dòng)的安全、穩(wěn)定。鑒于傳統(tǒng)傳感器的性能容易受到環(huán)境的影響，因此采用新型傳感器技術(shù)，對(duì)傳感器設(shè)備功能進(jìn)行改進(jìn)完善，實(shí)現(xiàn)硬件集成技術(shù)與軟件控制技術(shù)的結(jié)合。將這種新型傳感器技術(shù)應(yīng)用到汽車電子技術(shù)中，可提高汽車的智能化水平，使汽車電子控制更為準(zhǔn)確。使用智能傳感器與先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合，使汽車電子控制的各個(gè)單元得到有機(jī)結(jié)合，從而保證汽車一直處于最佳的整體控制狀態(tài)。此外，考慮到傳統(tǒng)傳感器無(wú)法滿足汽車電子控制技術(shù)未來(lái)發(fā)展要求，必須不斷提高傳感器的智能化水平，以智能傳感器的自適應(yīng)來(lái)滿足更準(zhǔn)確、快速的汽車智能化控制。將智能傳感器與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，促進(jìn)汽車電子控制的網(wǎng)絡(luò)化與智能化發(fā)展，提升汽車的自我檢測(cè)與自我維護(hù)水平，使汽車的每一個(gè)元器件均正常工作，發(fā)揮汽車系統(tǒng)的整體性安全控制的作用[2]。

2.2 智能傳感器在汽車電子技術(shù)中的應(yīng)用

新時(shí)期，隨著經(jīng)濟(jì)水平和人們生活質(zhì)量的提高，人們出行更加注重安全性和舒適性問(wèn)題，在駕駛汽車方面希望能獲得更大的視野空間，保證最安全的駕駛狀態(tài)。汽車電子控制中的遙感技術(shù)，利用影像合成使汽車倒車集中反映在屏幕中，為測(cè)量車距和倒車的安全提供技術(shù)保障，也為駕駛?cè)藛T提供了最安全的駕駛位置，使每個(gè)路段的交通情況得以及時(shí)的反饋和統(tǒng)計(jì)分析，并根據(jù)數(shù)據(jù)信息制定安全可靠的行車路線。這種集科技、安全和便捷性于一體的智能化傳感技術(shù)被廣泛應(yīng)用到汽車電子技術(shù)領(lǐng)域，使汽車運(yùn)行更為安全穩(wěn)定，使得遙感技術(shù)成為汽車電子控制中的關(guān)鍵技術(shù)之一。此外，在汽車上安裝的智能測(cè)量傳感器，利用雷達(dá)定位技術(shù)實(shí)時(shí)發(fā)送聲波，在一段阻礙汽車行車的障礙物時(shí)快速反射聲波，傳感器在接收到聲波信號(hào)后報(bào)警提示，并計(jì)算該障礙物和汽車距離，結(jié)合遙感技術(shù)在顯示屏中為駕駛?cè)藛T提供合成影像信息。駕駛?cè)藛T只要查看顯示屏圖像與終端信息就能判斷汽車的駕駛距離是否滿足安全合要求，判斷車身的情況是否安全，可以避免駕駛?cè)藛T突然停車下車查看車身而引起的危險(xiǎn)。采用智能傳感器與聲波收集聯(lián)合，能準(zhǔn)確檢測(cè)到車身的外界環(huán)境，并精準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)到汽車行駛的危險(xiǎn)性，發(fā)揮了汽車采用智能傳感器技術(shù)的積極作用，從而為信息化與交通運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)的協(xié)同發(fā)展提供支持[3]。

在汽車電子系統(tǒng)中，汽車胎壓安全檢測(cè)技術(shù)在智能傳感器設(shè)備中的應(yīng)用，能快速準(zhǔn)確地判斷汽車在行駛過(guò)程中胎壓是否正常，要點(diǎn)出現(xiàn)胎壓太高或太低而影響汽車安全運(yùn)行的狀況，應(yīng)立即查看解決。所以，為了保障汽車行駛的安全，駕駛?cè)藛T必須要了解清楚汽車運(yùn)行時(shí)的實(shí)時(shí)胎壓情況，判斷胎壓狀況是否會(huì)影響汽車的安全運(yùn)行。但是人工檢測(cè)不僅會(huì)分散駕駛?cè)藛T的注意力，而且對(duì)胎壓狀況的判斷會(huì)受到主觀因素的影響，所以準(zhǔn)確性不高。而采用智能傳感器，可以自動(dòng)化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)胎壓狀況，智能傳感器集強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集、分析、處理和網(wǎng)絡(luò)接口于一體，使得胎壓實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)能被有效采集、處理和傳輸顯示，而駕駛?cè)藛T則能憑借這些實(shí)時(shí)顯示在電子屏幕上的數(shù)據(jù)信息來(lái)判斷汽車輪胎的狀況，判斷汽車是否處于安全的狀態(tài)下，從而有利于確保汽車的安全行駛[4]。

2.3 汽車安全系統(tǒng)與電子操控

電子信息技術(shù)已經(jīng)成為新型汽車發(fā)展的方向之一，汽車操作控制的性能、安全舒適的性能等都得到了有效提升，其中最主要的原因是因?yàn)槠囅到y(tǒng)與電子技術(shù)產(chǎn)品得到了有效的結(jié)合，電子技術(shù)的發(fā)展及其在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用，改變了傳統(tǒng)汽車的性能甚至構(gòu)成。比如現(xiàn)代汽車除了擁有傳統(tǒng)汽車車內(nèi)音響、視頻裝備、車用通信與車載辦公系統(tǒng)外，還有現(xiàn)代化微電路、執(zhí)行器等現(xiàn)代化電子元器件，使得汽車內(nèi)的電子系統(tǒng)發(fā)展到了新的階段。當(dāng)前國(guó)內(nèi)一些汽車安裝了緊急剎車系統(tǒng)，在有緊急危險(xiǎn)的事情發(fā)生時(shí)，該系統(tǒng)能自動(dòng)檢測(cè)并控制制動(dòng)踏板的力度與速度，判斷緊急制動(dòng)是否足夠，如果有需要?jiǎng)t可以加大制動(dòng)力。緊急剎車系統(tǒng)也會(huì)在較短的時(shí)間內(nèi)快速完成，該系統(tǒng)在高速行駛的狀態(tài)下車輛的滑行距離大大縮短，可以確保汽車車輪平衡的分動(dòng)力，使得汽車能在惡劣的條件下也能均衡汽車，使汽車平穩(wěn)運(yùn)行。

電子操控系統(tǒng)發(fā)出的動(dòng)作必須準(zhǔn)確、快速，目前傳感器與微處理器的技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)代化汽車運(yùn)行的要求，通過(guò)數(shù)據(jù)的直接交換、電路的簡(jiǎn)化以及硬件的集成，使得汽車智能化的標(biāo)準(zhǔn)得到提升，從而確保單元的正確和適時(shí)。當(dāng)前，所有的汽車機(jī)械部件都得到了有效的控制，但是汽車的使用空間十分有限，所以所構(gòu)建的汽車系統(tǒng)空間也更為有限。應(yīng)將電子控制單元與控制部件緊密結(jié)合起來(lái)形成一個(gè)整體，才能促進(jìn)電子電路的微型化與集成化發(fā)展[5]。電子控制單元必須滿足智能化的發(fā)展需要，比如安全氣囊能在關(guān)鍵時(shí)刻打開，在絕大多數(shù)的情況下氣囊是處于時(shí)刻待命的狀態(tài)，因此需要提高安全氣囊自我檢測(cè)與自我維護(hù)的功能，只有時(shí)刻判斷并確保氣囊處于安全的狀態(tài)，才能在發(fā)生緊急事故時(shí)快速安全地啟動(dòng)。

3? 智能傳感器的未來(lái)發(fā)展

3.1 智能化

智能傳感器的智能化水平將進(jìn)一步得到提高，比如和物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，采用傳感器技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能化邏輯思考與判斷，并將智能傳感器應(yīng)用到更多的研究領(lǐng)域，也使得智能傳感器技術(shù)在汽車電子技術(shù)的應(yīng)用范圍得到進(jìn)一步擴(kuò)大。

3.2 微型化

新型微型傳感器由硅材料組成，不僅體積小、重量輕，而且反應(yīng)速度比傳統(tǒng)傳感器更快、靈敏度較高。隨著微型傳感器的深入研究和在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，使得傳感器朝著微型化的方向發(fā)展，且被應(yīng)用到了汽車電子中，功能設(shè)計(jì)越來(lái)越完善[6]。

3.3 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)化

智能傳感器采用嵌入式系統(tǒng)入網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析，自組成了無(wú)線通信網(wǎng)，在該網(wǎng)絡(luò)下，分布式信息處理、傳感器與無(wú)線通信、嵌入式技術(shù)等相融合，并將數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)接脩舳?。利用集成微型化傳感器可?shí)現(xiàn)對(duì)信息傳輸、處理的實(shí)時(shí)化監(jiān)督控制。

3.4 多功能化

傳感器的多功能發(fā)展指的是，傳感器分類更細(xì)，在不同的生產(chǎn)環(huán)節(jié)可以使用不同類型的傳感器功能。多功能傳感器由多個(gè)敏感元器件構(gòu)成，體積小、重量輕且功能多元，利用單獨(dú)的傳感器系統(tǒng)可使敏感元件具有不同的物化性質(zhì)和不同的表征。

4? 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，智能傳感器在汽車電子技術(shù)中的應(yīng)用，不僅提高了汽車電子技術(shù)智能化的水平，而且也為汽車駕駛?cè)藛T提供了最為基本的信息智能保障，使駕駛?cè)藛T的駕駛環(huán)境更為安全舒適，也實(shí)現(xiàn)了汽車運(yùn)行的環(huán)保性、安全性要求。

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