智能传感器在汽车电子技术中的应用

张江

(江苏省连云港工贸高等职业技术学校，江苏 连云港 222061)

0 前言

在信息技术的推动下，智能传感器已经广泛应用到汽车电子系统之中，可实现安全保障、节约能源的目标。国外学者对智能传感器的研究起步较早，且已经将智能传感器应用到自动驾驶和自动控制领域，可满足用户对汽车电子功能的基本需求。我国学者正致力于智能传感器的研究应用，且已经取得了一定的成果，但在应用效果上仍有很大的进步空间，因此需要进一步对其进行完善、推广，在探讨智能传感器在汽车电子技术中应用的同时，也要切实解决相应问题。

1 智能传感器在汽车电子技术应用中存在的问题

1.1 应用无法普及

智能传感器在汽车电子技术中的应用利用数学算法实现信号之间的转化，并通过集成化、微控制的方式对汽车行驶过程中的相关数据进行提取、识别。目前，智能传感器设备在汽车电子系统中的应用并未完全普及，仅有少部分的高端汽车安装智能传感器设备，普及率不足2%。普及率低是当下智能传感器在汽车电子技术应用中存在的主要问题[1]。

1.2 应用效果较差

目前，智能传感器在汽车电子技术应用中面临着技术问题，导致其应用效果较差，主要体现在以下3个方面：

(1) 传感器的控制精度较差。汽车的行驶关系到驾驶人员及乘坐人员的生命财产安全，其对智能传感器应用的误差要求低于1%，如果精度达不到预设的要求，会影响驾驶员在驾驶过程中的判断，增加驾驶过程中的安全隐患。

(2) 智能传感器的适应性较差。考虑到汽车在行驶过程中外界环境的变化，智能传感器可能处于温度较高的区域，或者在狂风或者暴雨的天气下行进，如果安装在汽车电子系统中的智能传感器无法适应恶劣的环境及多变的条件，会导致其在信息采集和数据传输的过程中受到严重的干扰，降低应用效果，信息采集的准确度较差。

(3) 智能传感器的可靠性不足。智能传感器依靠电路系统驱动，需要安装软件程序，其本身通过程序和电路控制，导致其应用的空间十分广泛。智能传感器的可靠性对车辆的性能有着巨大的影响，可靠性不足也是当下智能传感器应用存在的主要问题之一[2]。

2 原因分析

影响智能传感器应用于汽车电子技术中的因素主要有行业的资源和现有的技术问题。由于传感器的设计与应用需要经过长时间的调试与完善，并受到市场影响，因此将其应用到汽车电子技术中时仍有一定阻碍。

2.1 资源

我国的智能传感器市场达到1 700亿元，上千家的企业投入到智能传感器的投入与使用之中，且声光传感器的应用逐渐广泛。但在汽车电子技术领域中，所投入使用的智能传感器多为国外品牌，国内大多将智能传感器投入到安防及工业控制之中。目前，我国的智能传感器设备已超过2万种，但业界以外的人对传感器知之甚少，导致其在汽车电子技术领域的应用有所不足。因此，导致我国智能传感器无法在汽车电子技术领域推广和应用的主要原因是资源问题，由于市场资源的不集中，小微企业数量较多，缺乏龙头企业，导致智能传感器的产业布局出现分散的状态，资源无法有效集中。

2.2 技术

导致智能传感器在汽车电子技术领域中应用效果较差的主要原因为产业化的能力不足，关键技术尚未突破，以及高端人才缺失。

产业化能力不足是指由于我国对智能传感器的研究起步较晚，导致行业并未形成具体的规范，尤其是应用到汽车电子技术领域中的传感器产品并未配套，体系化明显不足。汽车电子技术领域中的传感器在产品上存在重复生产且企业之间出现恶性竞争的情况，使得产品的效能不足，质量较差，大部分为低端产品，无法将其在汽车电子技术领域中进行推广应用。

在技术问题上，由于智能传感器涉及的知识领域较多，对其进行研究需要应用控制学理论、系统学知识、智能领域知识、通信知识等，对技术进行突破需要投入大量的人力和物力，经过长期的技术研究才可以对其进行推广和应用，使其在汽车电子技术领域发挥作用。但是目前技术研发成本较高、人才缺失，导致智能传感器的精度、可靠性、适应性较差。

将智能传感器应用到汽车电子技术之中，需要大量的高端人才作为保障。我国智能传感器市场中的人才数量不足，人才质量较差，导致智能传感器在汽车电子技术领域中的效能低下。

3 解决方案

3.1 优化市场资源

目前，智能传感器在汽车电子技术中的应用需要进一步加大市场的资源优化配置，通过龙头企业带动小微企业，给予一定的政策优惠，可以使其在汽车电子技术中起到良好的应用效果，并实现智能传感器的推广。受市场因素和行业因素影响，智能传感器在汽车电子技术领域中的应用仍有很大的进步空间，政府及相关部门需要介入到智能传感器的研究与应用推广之中，切实发挥自身的引导智能。

3.1.1 加大政策引导

政府及有关部门应加大智能传感器研究和生产企业的政策优惠力度，给予一定的资金支持和政策保障，为智能传感器在汽车电子技术中的应用提供政策保障。企业研发的智能传感器技术如果可以保障其精度和可靠性满足要求，则对其进行推广和应用，并给予一定的税收政策优惠及贷款政策支持，这样可以实现对智能传感器行业资源的科学调度，为其在汽车电子技术中的应用提供外在条件[3]。

3.1.2 强化市场引导

为了避免恶性竞争问题对智能传感器在汽车电子技术中的应用推广产生影响，相关部门应强化市场的引导作用，通过制定行业竞争规则、建设和完善行业体系，对传感器市场进行进一步细分，划分出专门用于汽车电子技术领域的传感器制造企业及其他类传感器设备应用项目体系。对行业规则、市场规则等进行规划，避免充分生产、恶性竞争等问题的产生，提高智能传感器的产业化程度。

3.2 强化技术应用

目前，智能传感器在汽车电子技术中的应用应重点对技术进行突破，切实改变以往智能传感器稳定性较差、敏感度低、适应性差等问题，面临汽车行业对智能传感器提出的要求，应重点进行技术创新和技术研究，突破技术难关。

3.2.1 提升操控精度

进一步提高用于电子操控系统的智能传感器的准确度及效率，通过数据传输的方式保障电子系统单元运行的稳定性，提高其便利程度。例如车身底盘控制系统应用传感器设备进行信号的传输，可以为汽车的稳定运行提供支撑。

在传感器类型上选择应用加速惯性传感器、角度传感器、变速控制传感器等装置，通过对多种传感器设备的融合应用，保障信息传输的准确性，提升操控精度。

加速惯性传感器在系统中的作用为通过电容式和压阻式传感器的组合应用，使用微机电系统进行集成控制，并将其安装在底盘入口的位置，通过对线性加速数值的分析，对底盘进行控制。

角度传感器在汽车电子技术中的作用为对汽车转速进行识别后监测，将采集的数值反馈到发动机系统之中，使用微机系统技术对其进行应用，保障车辆行驶过程中车盘悬架的稳定性。

变速控制传感器利用智能传感系统优化汽车动力系统，实现对能源消耗和能量的科学控制，通过温度参数提取、发动机负荷情况监测的方式，实现变速控制的功能。

为进一步提高传感器设备在汽车电子技术中的应用，需要强化组合技术研究，并挖掘不同产业内不同智能传感器的应用效果，有效保障其应用的精度，使其可以达到智能控制的目的。

3.2.2 电子系统集成化

将智能传感器应用到汽车电子技术中，以目前汽车电子系统的要求，需要实现元器件及电路的集成化控制。由于汽车的体积参数比较恒定，集成化的程度更高，其智能控制能力和智能服务效能越高，越可以为驾驶人员提供更加便利的服务，相关部门及人员需要进一步对集成技术进行研究。例如，智能传感器可以应用在发动机控制系统之中，通过集成化电子控制电源的指令发送功能，实现对汽车发动机的科学控制。压力传感器、转速传感器、流量传感器等组合应用可以实现发动机系统控制的目标，在多个智能传感器组合应用的基础上，使用集成化的控制系统，对指令和信号进行识别，可以起到良好的控制效果。

压力传感器在集成化控制系统中的主要作用是检查汽车制动系统的胎压、气压，以及其他的介质压力，通过对比标准值与实际值，将差异情况反馈给系统，可以帮助驾驶人员调整选择最佳的措施。

转速传感的应用主要是对发动机的实际转速等进行采集，通过转速参数识别和控制系统调节的方式，实现转速与功能的最佳匹配，实现对车速的自动化调整与控制。

流量传感器主要用于监测车辆实际状态。通过对排气管内含氧量、空气燃烧情况的数据信息识别，利用集成化系统对其进行浓度及流量控制，使得燃烧更加充分，并符合节能减排的要求[4]。

集成化是智能传感器在汽车电子技术中的应用发展方向，也是保障智能传感器功能效果最大化的基础内容。我国应进一步加大集成技术与智能传感器之间的匹配研究，提高其在汽车电子技术中应用的适应性。

3.2.3 智能化提升

汽车电子技术控制单元的智能化是智能传感器应用的主要特点，其通过控制单元可以自主识别故障，并对电子功能进行维护；通过编码和编程的方式赋予其线性逻辑控制功能和非线性识别功能，确保采集的各项信息数据可以满足汽车驾驶人员的实际需要。目前，我国智能传感器在汽车电子技术中的应用在技术上有所不足，需要投入大量的人才对其进行研究，提高其智能化水平。而人才的投入需要一定量的资金支持。某智能传感器企业为提高控制单元的智能化水平，实现智能传感器与电子控制系统之间的有效衔接，以单项目标为基点进行智能传感器的实际应用研究。所研究的智能雨刷系统根据天气变化和外界光的变化，使用光学感应式的传感器装置实现对雨刷系统的智能控制，并安装语音播报系统，可由驾驶人员自动确认是否启动。智能化是汽车电子技术对传感器提出的要求，对其进行推广应用需要在智能技术上着手，并提供人才保障。

4 结语

目前，智能传感器在汽车电子技术中的应用可以有效提高汽车的效能，有助于实现操作控制、导航控制、温度监测、速度监测等功能，并提高汽车行驶的稳定性和安全性。但由于智能传感器的行业资源并不集中，关键技术突破不足，导致其在汽车电子技术中的应用无法推广。随着资源和技术的进一步深化，智能传感器将会逐渐普及，并在汽车电子技术中被广泛应用。