時(shí)間:2023-03-01 15:41:25
導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的1篇智能傳感器技術(shù)在汽車電子中的運(yùn)用,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
1引言
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展,如今社會(huì)對(duì)于汽車的要求也在持續(xù)增長(zhǎng)。在此情況下,為滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的實(shí)際需要,各大汽車廠商均開始在汽車電子技術(shù)領(lǐng)域引入各類智能傳感器技術(shù),以此有效提高乘客的出行體驗(yàn),降低汽車安全風(fēng)險(xiǎn)。由于智能傳感器技術(shù)在汽車電子技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用時(shí)間較短,并且受限于現(xiàn)有技術(shù),智能傳感器多作為傳統(tǒng)汽車電子技術(shù)功能的補(bǔ)充系統(tǒng),尚未真正推動(dòng)汽車實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化發(fā)展。據(jù)此,對(duì)智能傳感器技術(shù)在汽車電子技術(shù)中的應(yīng)用進(jìn)行研究分析,進(jìn)而指出汽車電子智能傳感器的未來(lái)發(fā)展方向,為后續(xù)汽車電子傳感器提供參考,將具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。
2智能傳感器的概念及技術(shù)要求
2.1智能傳感器的概念
智能傳感器是指能夠感應(yīng)被測(cè)量信息,并將相關(guān)信息轉(zhuǎn)化成可被系統(tǒng)識(shí)別電信號(hào)的設(shè)備。智能傳感器兼具傳感器和處理器兩種作用,可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、處理以及信息交互一體化,有效提高數(shù)據(jù)處理效率和效果?,F(xiàn)如今,智能傳感器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)、航空、汽車等諸多行業(yè)領(lǐng)域,相較于傳統(tǒng)傳感器技術(shù),智能傳感器具有以下幾方面優(yōu)勢(shì):(1)精準(zhǔn)采集:智能傳感器具備數(shù)據(jù)采集結(jié)構(gòu)自動(dòng)修正功能,該功能無(wú)需使用者實(shí)時(shí)監(jiān)控傳感器數(shù)據(jù)采集情況,可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)誤差補(bǔ)償,有效傳感器數(shù)據(jù)采集精準(zhǔn)性。(2)元件可靠:智能傳感器可實(shí)現(xiàn)汽車元器件的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),并在發(fā)現(xiàn)元器件出現(xiàn)故障或者異常數(shù)據(jù)時(shí)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信息,通知使用者及時(shí)了解元器件故障情況。(3)電路集成:相較于傳統(tǒng)傳感器,智能傳感器具有更強(qiáng)的電路集成化特征,其在汽車電子技術(shù)中應(yīng)用時(shí),可有效減少傳感器的空間占用,為汽車容納更多傳感器及元器件打下良好基礎(chǔ)條件。
2.2智能傳感器的技術(shù)要求
現(xiàn)如今,為有效提高各組件控制精準(zhǔn)性、時(shí)效性以及可靠性,各大汽車廠商均開始在汽車電子技術(shù)中引入智能傳感器技術(shù),但由于汽車整體空間較為有限,所以智能傳感器在應(yīng)用時(shí)多與控制單元緊密集成,進(jìn)而減少智能傳感器空間占用的同時(shí),最大限度發(fā)揮智能傳感器的應(yīng)用效果。同時(shí),汽車作為一種出行工具,其在運(yùn)行中各部件均具有其對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)和控制功能,并且不同的部件的工作溫度、振動(dòng)頻率也有著不同的表現(xiàn),對(duì)于環(huán)境要求也略有差異。為保障各部件的正常運(yùn)行效果,當(dāng)前智能傳感器主要用于實(shí)現(xiàn)零部件的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控及分析,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)部件故障問(wèn)題的及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理。另外,智能傳感器具體應(yīng)用時(shí)也需要做好不同傳感器之間的相互配合,促使各傳感器所采集的數(shù)據(jù)信息可更為精準(zhǔn)、全面地呈現(xiàn)汽車整體電子技術(shù)情況。
3智能傳感器技術(shù)在汽車電子技術(shù)中的應(yīng)用
現(xiàn)如今,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤、導(dǎo)航系統(tǒng)等區(qū)域均配置有智能傳感器設(shè)備,其可以實(shí)施采集汽車溫度、速度、傳輸?shù)葏?shù)指標(biāo),并將相關(guān)技術(shù)指標(biāo)反饋至汽車控制系統(tǒng),為汽車控制系統(tǒng)對(duì)汽車的精準(zhǔn)化控制提供對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)支持。此外,智能傳感器技術(shù)還可以采集汽車周邊環(huán)境信息,在發(fā)現(xiàn)潛在安全風(fēng)險(xiǎn)后自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào),實(shí)施緊急制動(dòng)控制,以避免交通事故的發(fā)生。
3.1動(dòng)力系統(tǒng)
智能傳感器技術(shù)在汽車動(dòng)力系統(tǒng)中應(yīng)用后,可實(shí)時(shí)采集動(dòng)力系統(tǒng)電容、壓力、電流、速度等參數(shù)值,并對(duì)相關(guān)參數(shù)信息實(shí)時(shí)智能化整理,呈現(xiàn)至人機(jī)交互界面后,為駕駛員提供重要的數(shù)據(jù)信息參考。在引入智能傳感器技術(shù)以后,可有效提高駕駛員的駕駛體驗(yàn),降低汽車駕駛難度。同時(shí),智能傳感器實(shí)施采集和分析汽車動(dòng)力系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù),并將相關(guān)數(shù)據(jù)及時(shí)反饋給駕駛員,以便于駕駛員快速發(fā)現(xiàn)汽車動(dòng)力系統(tǒng)中存在的各類潛在風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題,提前進(jìn)行針對(duì)性處理。以智能壓力傳感器為例,在動(dòng)力系統(tǒng)中應(yīng)用時(shí),傳感器可實(shí)施采集發(fā)動(dòng)機(jī)、氣缸、廢氣再循環(huán)系統(tǒng)等設(shè)備的壓力變化,并根據(jù)壓力變化趨勢(shì)與預(yù)定壓力參數(shù)區(qū)間的對(duì)比分析結(jié)果確定各部件壓力是否符合設(shè)計(jì)要求。同時(shí),智能壓力傳感器還具備抗干擾性強(qiáng)、自診斷等優(yōu)勢(shì),其中抗干擾性能可保障傳感器在較為惡劣環(huán)境中正常運(yùn)行;自診斷功能則確保傳感器采集數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性和有效性,避免錯(cuò)誤數(shù)據(jù)對(duì)汽車電子技術(shù)的正常運(yùn)行造成負(fù)面影響。
3.2底盤控制
汽車底盤傳感器主要用于采集汽車的行進(jìn)速度、車身高度、腳踏板位置等參數(shù),相關(guān)參數(shù)可精準(zhǔn)反饋汽車行駛、轉(zhuǎn)向、剎車等操作行為,了解駕駛員在行車時(shí)的控制操作,分析汽車行駛中的是瞬時(shí)速度,為駕駛員汽車操控形成提供針對(duì)性的建議,如汽車超速時(shí)建議駕駛員降低行進(jìn)速度,避免駕駛員因超速違章而受罰。另外,汽車底盤傳感器可有效提高汽車行駛期間內(nèi)的制動(dòng)控制效果,增強(qiáng)汽車行駛過(guò)程中的緊急應(yīng)對(duì)能力。
3.3車身控制
汽車車身集成有溫度、濕度、光照、超聲波、碰撞、車速、圖像等多種智能傳感器,不同傳感器在汽車電子技術(shù)中所發(fā)揮出的作用也不盡相同。其中,溫度、濕度傳感器可實(shí)施監(jiān)測(cè)汽車車內(nèi)、車外環(huán)境溫度和濕度,并在汽車控制系統(tǒng)的支持下,實(shí)現(xiàn)汽車空調(diào)系統(tǒng)的智能化調(diào)節(jié),為車內(nèi)駕駛員及乘客提供更為舒適的乘車環(huán)境;光照傳感器與溫度、濕度傳感器類似,可采集汽車內(nèi)外光照情況,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)汽車照明系統(tǒng)的調(diào)節(jié)及控制;超聲波傳感器則可以采集汽車周邊環(huán)境信息,方便駕駛員實(shí)時(shí)掌握汽車周邊障礙物變化情況,降低行車安全風(fēng)險(xiǎn);碰撞傳感器則可以在汽車發(fā)生碰撞時(shí)正確判斷汽車安全氣囊充氣引爆時(shí)間;門禁系統(tǒng)中的傳輸傳感器則可以采集汽車與周邊其他事物之間的距離;圖像傳感器則可以為駕駛員提供視野盲區(qū)視覺補(bǔ)充,方便駕駛員進(jìn)行倒車等操作。
3.4雨刷控制
雨量傳感器設(shè)置在汽車擋風(fēng)玻璃后方,可在陰雨天氣時(shí)自動(dòng)檢測(cè)下雨量,采集的雨量數(shù)據(jù)會(huì)傳遞給行車電腦,行車電腦再根據(jù)雨量數(shù)據(jù)來(lái)控制雨刷速度。作為一種紅外波光學(xué)傳感器,雨量傳感器主要由信號(hào)發(fā)射端和信號(hào)接收端兩部分組成,正常情況下信號(hào)發(fā)射端所發(fā)射的信號(hào)會(huì)經(jīng)由擋風(fēng)玻璃反射后,傳輸給信號(hào)接收端,并且在此過(guò)程中兩端光信號(hào)量基本一致。而在雨滴滴落在擋風(fēng)玻璃上后,由于雨滴的漫射和折射,發(fā)射端所發(fā)出的信號(hào)與接收端所接收到的信號(hào)將會(huì)出現(xiàn)不一致情況,此時(shí)傳感器會(huì)發(fā)出瞬時(shí)電壓信號(hào),并輸出數(shù)字脈沖,該脈沖數(shù)量就是外界雨量。以此為依據(jù),行車電腦可實(shí)現(xiàn)雨刷的動(dòng)態(tài)化調(diào)整,提高行駛安全性,降低陰雨天氣安全事故發(fā)生概率。
3.5圖像采集
汽車上所配置的視覺傳感器、雷達(dá)探測(cè)設(shè)備可實(shí)現(xiàn)汽車周圍環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控及圖像信息采集,相關(guān)圖像信息不僅可以為駕駛員提供視野圖像補(bǔ)充,還可以結(jié)合人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)障礙物識(shí)別、自動(dòng)駕駛、緊急制動(dòng)等智能化功能。隨著智能傳感器技術(shù)的持續(xù)發(fā)展與應(yīng)用,部分汽車中配置有全景攝像頭,可實(shí)現(xiàn)汽車360°信息采集,并且所采集的信息經(jīng)過(guò)高速處理后,可為汽車潛在風(fēng)險(xiǎn)的快速處理提供重要支持。例如,在車輛進(jìn)入到交叉路口時(shí),汽車一方面會(huì)根據(jù)車上做配置的智能傳感器進(jìn)行周邊環(huán)境判斷,另一方面也會(huì)接收附近車輛的所傳遞的數(shù)據(jù)信息,進(jìn)而共同形成車輛故障、堵車、車輛安全距離等多種信息分析,避免車輛之間發(fā)生碰撞或者產(chǎn)生其他安全事故的同時(shí),也及時(shí)通知駕駛員避讓堵車路段,提高駕駛員的駕駛體驗(yàn)。此外,視覺傳感器等圖像采集智能傳感器所采集的圖像數(shù)據(jù)信息還可以作為車道偏離檢測(cè)、航線控制、倒車盲點(diǎn)報(bào)警等功能實(shí)現(xiàn)的重要依據(jù),在檢測(cè)到相關(guān)數(shù)據(jù)信息后,汽車控制系統(tǒng)可自動(dòng)向駕駛員發(fā)出報(bào)警信息。
4汽車電子智能傳感器的未來(lái)發(fā)展方向
4.1電路系統(tǒng)集成化
由于智能傳感器在汽車電子技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用時(shí)間相對(duì)較短,諸多體積較大的傳感器無(wú)法在空間較有限的汽車內(nèi)部得到有效應(yīng)用,使得智能傳感器所發(fā)揮出的應(yīng)用成效較差,無(wú)法真正滿足汽車智能化、自動(dòng)化發(fā)展的相關(guān)需求。針對(duì)此種情況,在實(shí)施汽車內(nèi)部設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)結(jié)合汽車智能化、自動(dòng)化控制相關(guān)數(shù)據(jù)信息需求,合理制定汽車智能傳感器配置方案,對(duì)汽車內(nèi)部使用的各類傳感器進(jìn)行特化改造,在滿足汽車智能化控制相關(guān)需求的情況下,不斷縮小傳感器體積,優(yōu)化傳感器結(jié)構(gòu),并實(shí)現(xiàn)多種傳感器集成化處理,最大限度克服汽車內(nèi)部空間不足的局限,增強(qiáng)智能傳感器在汽車電子技術(shù)中的應(yīng)用成效。另外,汽車內(nèi)部電路也需要根據(jù)智能傳感器進(jìn)行集成化改造,逐步縮小汽車內(nèi)部電路體積,提高汽車內(nèi)部空間利用率,為安裝更多傳感器留有更為充足的空間,克服過(guò)往電路設(shè)計(jì)的局限性。例如,在實(shí)施汽車內(nèi)部電路設(shè)計(jì)時(shí),根據(jù)集成化、模塊化思想,對(duì)汽車內(nèi)部電路進(jìn)行集成化和模塊化改造,縮小電路占用空間,提高設(shè)備模塊性能。另外,電路集成化處理也可以為智能傳感器的數(shù)據(jù)采集、匯總及實(shí)施處理提供變化,進(jìn)而有效提高汽車控制系統(tǒng)的運(yùn)行管理效果。
4.2元器件穩(wěn)定化
在未來(lái)汽車電子智能傳感器應(yīng)用與發(fā)展過(guò)程中,應(yīng)以客戶需求為基礎(chǔ),根據(jù)客戶需求不斷優(yōu)化現(xiàn)有設(shè)計(jì)方案,持續(xù)提高智能傳感器整體性能及應(yīng)用效果,滿足客戶日益增長(zhǎng)的實(shí)際需求。同時(shí),設(shè)計(jì)中也需要關(guān)注智能傳感器性能提升后對(duì)汽車控制系統(tǒng)以及其他設(shè)備的影響,避免出現(xiàn)因傳感器與汽車設(shè)備不匹配而導(dǎo)致的潛在安全隱患。因此,在智能傳感器應(yīng)用時(shí),應(yīng)充分考慮智能傳感器與各設(shè)備之間的關(guān)聯(lián)性,優(yōu)先采用穩(wěn)定性較強(qiáng)的元器件,并逐步調(diào)整汽車電子技術(shù)的整體設(shè)備性能。隨著智能傳感器技術(shù)的持續(xù)發(fā)展與應(yīng)用,未來(lái)汽車電子技術(shù)所表現(xiàn)出的問(wèn)題也將會(huì)實(shí)現(xiàn)多元化、多樣化發(fā)展。在此情況下,優(yōu)先采用穩(wěn)定化元器件可有效減少潛在風(fēng)險(xiǎn)誘發(fā)因素,進(jìn)而方便智能傳感器應(yīng)用后問(wèn)題的及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理,提高設(shè)計(jì)效率及效果。因此,在智能傳感器應(yīng)用前,應(yīng)優(yōu)先提升汽車電子技術(shù)中各元器件的穩(wěn)定性和與智能傳感器之間的匹配性,以更為先進(jìn)和穩(wěn)定的元器件為先導(dǎo),有效降低新型智能傳感器應(yīng)用后因元器件穩(wěn)定性和匹配性不足引發(fā)的各類風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題。
4.3控制系統(tǒng)穩(wěn)定化
智能傳感器系統(tǒng)在應(yīng)用中所采集的數(shù)據(jù)信息主要交由汽車控制系統(tǒng)進(jìn)行分析處理,隨著智能傳感器技術(shù)的持續(xù)應(yīng)用與發(fā)展,為保障傳感器采集數(shù)據(jù)的處理效率及效果,汽車控制系統(tǒng)必須要具備更強(qiáng)的分析處理性能,并保障控制系統(tǒng)在實(shí)際數(shù)據(jù)處理時(shí)具備極強(qiáng)的可靠性和穩(wěn)定性,避免出現(xiàn)因控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理性能或者運(yùn)行穩(wěn)定性不足引發(fā)的各類安全問(wèn)題。另外,汽車控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)也需要充分考慮汽車控制系統(tǒng)對(duì)設(shè)置在汽車不同部位傳感器的實(shí)時(shí)調(diào)用效果,具體設(shè)計(jì)中應(yīng)參考當(dāng)前智能傳感器在汽車電子技術(shù)中的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì),合理剪裁控制系統(tǒng)功能,并結(jié)合嵌入式技術(shù)進(jìn)行控制系統(tǒng)優(yōu)化升級(jí),實(shí)現(xiàn)汽車智能傳感器數(shù)據(jù)資源的充分整合利用,最大限度發(fā)揮智能傳感器的應(yīng)用作用。
4.4電子系統(tǒng)智能化
隨著未來(lái)智能化技術(shù)的持續(xù)發(fā)展,汽車智能傳感器以及控制系統(tǒng)的智能化水平也將會(huì)不斷提升,在相關(guān)技術(shù)的支持下,自動(dòng)駕駛、自動(dòng)控制、智能制動(dòng)等功能將逐步成為可能。在此過(guò)程中,智能傳感器作為智能化發(fā)展的重要組成部分,其所采集的數(shù)據(jù)信息將會(huì)日益精準(zhǔn)化,并結(jié)合汽車智能化控制的相關(guān)要求實(shí)施針對(duì)性調(diào)整,最終為汽車控制系統(tǒng)的智能化運(yùn)行提供重要數(shù)據(jù)支持。在高智能化的傳感器技術(shù)與控制系統(tǒng)資產(chǎn)下,汽車可為駕駛員提供精準(zhǔn)可靠的駕駛建議,有效提高汽車行駛安全性。同時(shí),在各類緊急突發(fā)條件下,控制系統(tǒng)可自動(dòng)控制汽車實(shí)現(xiàn)急剎等操作,避免因駕駛員反應(yīng)不及時(shí)所引發(fā)的各類安全事故。不過(guò),相關(guān)功能實(shí)現(xiàn)均對(duì)智能傳感器以及控制系統(tǒng)提出更高的實(shí)際要求,所以還需要進(jìn)一步實(shí)施相關(guān)技術(shù)研究及升級(jí)改造。
5結(jié)語(yǔ)
綜上所述,隨著科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展與人們使用需求的不斷提升,未來(lái)汽車功能將會(huì)日趨多元化,其勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致汽車設(shè)計(jì)制造更為繁瑣,潛在安全風(fēng)險(xiǎn)逐步增加。針對(duì)此種情況,推動(dòng)汽車實(shí)現(xiàn)智能化發(fā)展,通過(guò)智能化技術(shù)手段有效應(yīng)對(duì)各類潛在安全風(fēng)險(xiǎn)已經(jīng)成為未來(lái)汽車設(shè)計(jì)的必然發(fā)展趨勢(shì)。引入智能化技術(shù)后,智能化技術(shù)的智能化水平直接決定著汽車行駛中的使用體驗(yàn)及駕駛安全性,但受限于當(dāng)前技術(shù)水平及應(yīng)用成本等因素的影響,智能傳感器尚未在汽車電子技術(shù)領(lǐng)域得到廣泛普及應(yīng)用,并且應(yīng)用中所發(fā)揮出的成效也存在一定不足。對(duì)此,相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)不斷加強(qiáng)智能傳感器在汽車電子技術(shù)領(lǐng)域的研究應(yīng)用,根據(jù)汽車電子技術(shù)的相關(guān)特點(diǎn),對(duì)智能傳感器進(jìn)行針對(duì)性改造、升級(jí),促使智能傳感器能夠真正符合汽車智能化發(fā)展中的應(yīng)用需求。
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作者:汪岑樓 單位:武漢盛勢(shì)魔方科技有限公司總經(jīng)理