汽车电子技术中的智能传感器技术探讨

许珣

【关键词】汽车;智能传感器;电子技术

【中图分类号】U463 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2021）10-0067-03

0 引言

近几年，汽车智能传感器技术迅速发展，提升了汽车的各种性能水平，方便了民众的出行。智能汽车传感器是未来汽车发展的重要方面，其智能化程度越高，汽车性能也就越高，而且越有利于汽车行业的整体发展。因此，研究和探讨汽车的智能传感器技术具有重要的现实意义。

1 汽车智能传感器技术的概念

智能传感器技术的概念肇始于航空航天业。在航空领域，科研人员将航天器中的传感器与传统传感器相区分，在航天传感器中加入电子处理部件，实现航天传感器的智能性，所以又称航天传感器为智能传感器。通常情况下，一个完整的智能传感器由一般标准部件、信息接收和处理部件、电子处理部件3个部分组成[1]。汽车的智能传感器具有人工智能的部分属性，通过模拟人的工作方式实现信息处理过程的智能化。随着电子技术的快速发展，汽车传感器技术随之出现并逐步被广泛应用于汽车制造的所有环节中。近年来，随着以物联网、自动驾驶等为代表的电子技术的迅速发展，汽车的电子技术化水平普遍提高，智能传感器成为汽车传感器中的主导产品。在目前的中高档汽车品牌中，有不少的品牌汽车的电子系统比例占到其全系统比例的九成以上，市面上甚至已经出现了完全由电子控制系统控制的汽车。所以，智能传感器也会继续成为未来传感器市场的主流。未来，汽车的智能传感器技术将会向功能更加多样、系统更加集成、技术更加智能、使用更加简便等方向发展。目前，汽车智能传感器的市场始终以每年指数级的速度增长。

发展汽车智能传感器技术是非常重要的，也是必然的。首先，相比传统汽车传感器，智能传感器使用弊端和应用问题较少，能适应更加复杂的汽车行驶环境。传统的汽车传感器的灵敏度比较低，不能及时传输和处理汽车驾驶信息，影响了汽车的正常行驶，不利于汽车的安全行驶和驾乘人员体验感的提升。并且，传统传感器存在机械性的声音过大的问题，会对车内人员造成一定程度的噪声污染。其次，汽车除了驾驶功能，随着技术的进步和消费需求的升级，汽车的使用功能越来越丰富，针对不同的使用功能，需要工程师对汽车智能传感器技术进行有针对性的研究。并且，汽车的智能传感器不但能满足汽车功能扩展的需求，在汽车行业继续发展和汽车驾驶环境不断变化的情况下，还能继续满足汽车功能后续变化和扩展的需要，例如针对汽车的功能变化，要及时变更传感器功能设置，实现传感器与汽车其他部分的功能的协调一致。如今，在汽车制造中，一个简简单单的传感器工具就可以满足汽车和用户多方面的需求，因此从经济的角度来看，研究汽车的智能传感器技术是非常必要的。当然，从科技发展的自然路径来看，汽车智能传感技术的发展势必跟随智能技术发展的趋势，这是非常自然和正确的[2]。综上，汽车智能传感器技术是非常重要和有价值的技术。

2 汽车智能传感器技术的应用

2.1 汽车智能传感器技术应用于汽车动力系统

汽车智能传感器技术应用的时间比较长，技术的积累也比较多，早在汽车传感器出现的初始阶段就已经有汽车生产厂家尝试性地应用于汽车的动力系统，发展至今，汽车智能传感器已经广泛地应用于汽车的动力系统。汽车的动力系统包括发动机喷油部分、发动机点火部分、汽车底盘控制部分、汽车行驶安全控制部分等，基本所有的汽车动力系统部件都需要汽车传感器的支持。智能传感器相较于普通传感器，它的功能性更强，但是所占据的物理空间更小，可以在更精微的程度上控制和处理汽车信息。汽车智能传感器可以帮助工程师构建一个体系完整、功能齐全、操作方便的汽车动力系统，实现汽车的安全、高效运行。智能变速装置技术是在汽车动力系统中被较早应用的汽车智能传感器技术。因为该项技术的研究和应用时间较早，所以智能变速装置有了一定的技术储备，属于比较系统、成熟的智能传感器技术。该项技术能够精准、自动感应汽车在行驶过程中产生的行驶数据，自动感知路况和汽车电子系统的运行状况，实现对汽车速度的自动控制，除此之外，能帮助汽车平稳换挡，保证汽车平稳运行和驾驶人员的安全[3]。目前，比较受欢迎的汽车智能传感器技术还有汽车发动机本身的传感技术，该技术能够提升发动机的灵敏程度和发动机的运行效果，实现发动机的高效运行。该技术与计算机网络信息技术结合应用，能增强传感器的信息处理和传输效果，使汽车信息的处理和传输实现一體化，最大限度地扩展汽车的功能，提升汽车的智能化水平。

2.2 汽车智能传感器技术应用于汽车安全系统

汽车被使用的目的是提高交通运输的效率，能够作为人类的代步工具。汽车作为合格的交通工具的基础就是能保证交通运输的安全性，而汽车的安全系统就是为了保证汽车的安全行驶而研发的。目前，汽车安全系统的主要组成部分就是智能传感器。

（1）以智能传感器为核心的汽车安全系统能够实现对汽车速度的控制、行车避让、安全气囊弹出、侧面防护等功能。有些汽车安全系统的传感器能够感应到汽车行驶中车身承受力的变化，能够利用车轮胎上安装的智能感应装置精准地测量汽车的行驶数据和轮胎的压力值变化，并将数据及时传输到其他控制系统。有些汽车智能传感器能够全方位地监控汽车在行驶过程中的温度变化，能够保证行车部件在运行过程中始终保持在适宜的温度内。这种智能传感器能够根据温度信号绘制全车温度图表，时刻关注汽车的运行状况。有些汽车智能传感器可以辅助汽车安全气囊的使用，这种智能传感器可以定时对安全气囊的状态进行检测，保证安全气囊的性能完好;该种智能传感器还可以检测驾驶人员和其他汽车人员的身材大小，根据乘客的身材情况调整安全气囊的使用条件，使安全气囊能够切实起到保障乘客生命安全的作用。

（2）汽车智能传感器可以科学地感知汽车运行的外部环境[4]，此种汽车智能传感器包含汽车外部检测装置和汽车内部显示装置两个部分，外部的检测装置能够分析路况信息，并且能够自动连接网络，根据汽车的行车路径和网络交通情况判断外部行车环境对汽车行驶的影响，并将相关信息传输到车内显示系统中。驾驶人员可以通过车内显示系统观察汽车行驶的外部环境，并且可以根据车内显示信息决定是否更改汽车的行驶路径。

（3）汽车的智能传感器可以控制汽车的整体运行状况。近年来，智能传感器越来越小型化，这就为汽车传感器的一体化集成运用创造了条件。当汽车的智能传感器实现一体化运行时，就可以显著提高对信息的处理效率，进而提升驾乘人员的使用体验。

2.3 汽车智能传感器技术应用于汽车车身系统

汽车车身系统是目前被广泛应用的汽车智能传感器系统，包括汽车的车载部分及其内部的细小控制部件等。

（1）汽车的智能传感器可以被应用在汽车的车载空调中。例如，汽车制造商可以将智能传感器安置在车内用于监控和检测空气质量，当车内空间的空气质量不符合相关的技术指标时，智能传感器会将此信息发送至空调主机，并自动启动空调系统更换车内空气，保证车内的空气清新;该智能传感器能判断车内空气质量不佳的具体原因和不良空气的来源，如果不良空气来源于车外，传感器可及时通知空调系统进行防护，保障车内空间的空气质量安全。要想将智能传感器技术应用于空调系统，工程师还要注意传感器检查规格与空调规格的一致性，保证传感器检测结果的科学、有效。

（2）汽车智能传感器可以应用在环境感知系统中。当汽车行驶在雨天环境中，传感器应该将下雨的信息传输到汽车电子控制中枢，并自动开启汽车的雨中行驶模式，自动打开车灯和雨刷，保证汽车行驶安全。

2.4 汽车智能传感器技术应用于交通系统

目前，汽车智能传感器已经被广泛应用于交通系统中。此种传感器需要与人工智能等电子信息技术结合应用，实现多种技术集成的交通智能化。

（1）智能交通系统就是智能传感器应用于交通系统的成功实例。智能交通系统是将汽车的行驶信息和地面交通指挥信息结合，利用传感器收集路况信息，利用大数据等电子技术分析交通信息，以及对交通进行智能控制的系统。该系统可以最大限度地改善交通运输环境，缓解我国交通拥堵问题，进而促进我国交通运输业的良性发展。

（3）电子监控系统是汽车智能传感器在交通系统中良好应用的实例。现代化的道路交通电子监控系统充分运用了智能传感器技术，该种监控系统可以24 h不间断地进行道路监测。随着电子计算机技术的迅速发展，电子监控系统的监控能力大幅度提升，已经成为城市交通系统中不可或缺的主要部分。该系统还可以对特定路段的道路交通情况进行视频图像分析，通过传感器实时监控一段时间内全部汽车通过特定路段的情况，搜集汽车行驶的速度、压力等信息，自动分析和判断该路段的交通情况，为交通运输部门的决策提供参考。

3 汽车智能传感器技术的发展趋势

3.1 汽车智能传感器技术的历史发展进程

我国在汽车智能传感器技术方面的研究、发展已经有很多年，并且取得了一定的成果。在汽车智能传感器技术发展的初始阶段，我国科研人员运用一种物理感知和智能感知的交融技术实现对汽车内部温度和压力的自动感知。这种技术可以根据自动监测到的车内信息，进行汽车的相关控制，实现汽车内部环境的相对恒定。以这种智能传感器技术为基础研发的汽车传感器主要有可以应用于汽车行驶速度控制的智能传感器、汽车电路控制的智能传感器、汽车温度控制的智能传感器等。在汽车智能传感器技术的持续发展阶段，汽车传感器开始出现传感器功能的重合性特征。相关研究人员不满足于传感器的单一作用，而是希望一个传感器就可以完成多种传感任务，实现多种类型数据的收集、整理、传输和分析。这一时期的典型例子就是智能型的多功能压力传感器的出现。这种传感器可以在汽车的驾驶过程中自动监测汽车的各类情况，并且可以作为一种检测工具检测车辆行驶的多种数据[5]。在汽车智能传感器的全面发展阶段，研究人员开始研究尝试将汽车智能传感器技术应用于更多的领域，最大限度地扩大该技术的使用范围。此种传感器技术开始与其他新兴技术结合应用，综合利用多种技术和手段实现传感能力的增强，提升汽车传感器系统的工作效果和各种性能。在汽车智能传感器发展现阶段，工作人员开始进一步发掘汽车智能传感器技术的智能特性，汽车智能传感器技术进一步与人工智能、大数据、物联网等技术深度融合，这将持续提高智能传感器的技术水平和智能化程度。

3.2 汽车智能传感器技术的未来发展趋势

隨着社会经济的进步，汽车的功能性越来越强，普通民众对汽车的使用功能的期待也越来越高，汽车电子技术的发展越来越快，智能汽车传感器技术的发展也越来越多元化，不同的智能传感器技术对应了不同的汽车发展方向。目前，我国已经是世界上最大的汽车传感器消费国，未来也是汽车传感器的主要消费国家。并且，我国的汽车传感器的销售量逐年增加。立足于我国对智能传感器的消费现实，我国应该继续投入大量资金和人员研究新一代智能传感器，保证我国智能传感器事业的持续健康发展。

4 结语

汽车传感器是汽车的重要组成部分，随着我国汽车市场的继续扩张，汽车传感器市场也在持续扩张。汽车智能传感器技术的广泛应用将推动汽车技术水平的提升，实现汽车技术的升级。因此，我国应该继续加强研发投入，争取研发出性能更高、价格更低的汽车智能传感器，促进我国汽车行业的发展，便利人民群众的交通出行。

参 考 文 献

[1]杨铖.汽车电子技术中的智能传感器技术分析[J].电子测试，2021（2）：133-134.

[2]尹靖康，孟庆达，周颖.现代汽车电子系统中智能传感器的应用[J].时代汽车，2017（12）：45，47.

[3]李志武.探究汽车电子技术中的智能传感器技术[J].内燃机与配件，2020（2）：181-182.

[4]桂知进.汽车电子技术中传感器的应用研究[J].内燃机与配件，2020（21）：203-204.

[5]姜云斐，胡胜龙，徐晓宇.汽车电子控制系统中传感器的应用与研究[J].黑龙江科学，2019（20）：92-93.