汽車傳感器的現(xiàn)狀以及未來(lái)發(fā)展探討

劉　剛（南車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司,山東　青島　266000）

汽車傳感器的現(xiàn)狀以及未來(lái)發(fā)展探討

劉剛
（南車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司,山東青島266000）

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳感器在人們的生活中變得越來(lái)越重要，將汽車的有關(guān)變化量傳遞到控制器或儀表，可起到“耳目”的作用。我國(guó)的汽車行業(yè)逐漸趨于高科技化和智能化，對(duì)此傳感器受到業(yè)內(nèi)人士的追捧，這就意味著一個(gè)高速發(fā)展的黃金時(shí)期將要到來(lái)。本文介紹了汽車狀態(tài)控制系統(tǒng)、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)并且對(duì)傳感器的現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展進(jìn)行了科學(xué)探討。

車用傳感器；發(fā)展；應(yīng)用

傳感器作為汽車電子控制系統(tǒng)的信息來(lái)源，在汽車行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，使汽車行業(yè)高速發(fā)展下去。現(xiàn)目前，汽車已經(jīng)成為傳感器最大的消費(fèi)者，汽車行業(yè)與傳感器制造商有了密切的來(lái)往，比如普通汽車一般裝有數(shù)十只傳感器，高級(jí)豪華汽車對(duì)傳感器的需求已達(dá)到上百只[1]。目前，世界各個(gè)國(guó)家對(duì)傳感器的性能、價(jià)格、尺寸和研究開發(fā)都非常關(guān)注，技術(shù)進(jìn)行相當(dāng)迅猛。

1　傳感器在汽車行業(yè)的應(yīng)用

根據(jù)傳感器的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)狀況，可知目前的汽車的需求信息。車輛本身所需的信息包括：車輛控制所需要的信息、異常狀態(tài)下監(jiān)督控制所需要的信息、檢測(cè)車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)所需的信息、運(yùn)動(dòng)環(huán)境檢測(cè)所需的信息和檢測(cè)駕駛操縱狀態(tài)所需的信息等。

通常情況下，可利用電波、超聲波、光波等來(lái)檢測(cè)外來(lái)光、氣象。外界傳感器可以用來(lái)檢測(cè)車輛附近的步行者、路面形狀、路面濕潤(rùn)狀況和是否存在其他車輛。其中，傳感器較廣泛的應(yīng)用于檢測(cè)車輛周圍和障礙物的光學(xué)參數(shù)，它是圖形處理技術(shù)的必要條件。

利用傳感器可以檢測(cè)出駕駛員目前所處在的現(xiàn)狀，比如駕駛員處于飲酒、急病、疲勞和瞌睡狀態(tài)時(shí)，很可能會(huì)導(dǎo)致不安全事故的發(fā)生，所以傳感器對(duì)駕駛員異常狀況下的應(yīng)用具有特殊的意義[2]。通常情況下，可以利用檢測(cè)駕駛員的皮膚電位、心跳、腦電波等科學(xué)方法，對(duì)駕駛員的生理狀態(tài)做出判斷，也可以觀察駕駛員的操縱行為來(lái)識(shí)別。

人們經(jīng)常會(huì)應(yīng)用到位置測(cè)量，位置測(cè)量利用超聲波、紅外線、激光等傳感器進(jìn)行近距離的位置測(cè)量，比如車輛與障礙物距離的測(cè)量，車輛之間的位置測(cè)量等，還可以利用車載傳感器測(cè)量絕對(duì)位置，因此，它為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛提供保障，并且能夠及時(shí)收到交通情報(bào)服務(wù)，為人們的生活帶來(lái)了便利。

2　汽車傳感器的發(fā)展趨勢(shì)

未來(lái)汽車傳感器的發(fā)展總的來(lái)說(shuō)，可以概括為集成化、多功能化、智能化。集成化指的是利用精細(xì)加工技術(shù)和制造技術(shù)相結(jié)合來(lái)制成傳感器。新近研究開發(fā)的傳感器具有傳感間接測(cè)量、線性化微處理器補(bǔ)償、數(shù)字化信號(hào)輸出以及復(fù)合傳感器信號(hào)處理等特點(diǎn)。

為了能夠提高汽車的安全性和舒適效果，我國(guó)專家正在進(jìn)行生物測(cè)量等方面的傳感器研究，使汽車行業(yè)迅猛發(fā)展，從而帶動(dòng)傳感器質(zhì)量的不斷進(jìn)步[3]。不難發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)目前具有控制程序且靈活性比較高以及具有線性溫度補(bǔ)償?shù)钠噦鞲芯€越來(lái)越受到人們的親睞，這樣的話，在設(shè)計(jì)傳感器時(shí)，各系統(tǒng)的元器件需求數(shù)量就會(huì)降低，從而可以降低成本，降低質(zhì)量和減少系統(tǒng)的體積，使整個(gè)系統(tǒng)看起來(lái)更加美觀且更加簡(jiǎn)化可靠。

車用傳感器促使汽車逐漸形成電子化、自動(dòng)化、高檔化的模式，各個(gè)國(guó)家都非常關(guān)注車用傳感器的性價(jià)比。沒(méi)有傳感器的先進(jìn)技術(shù)就沒(méi)有現(xiàn)代化形式的汽車的這種觀念。隨著汽車自動(dòng)化程度的加深，汽車對(duì)傳感器的依賴性就變得越來(lái)越強(qiáng)烈。

微型傳感器具有價(jià)格便宜、便于集成和體積小的優(yōu)點(diǎn)，而且它還可以通過(guò)微機(jī)械加工技術(shù)，將信號(hào)處理器、數(shù)據(jù)處理裝置和微米級(jí)的敏感元件搭配好封裝在一塊小型的芯片上，因此，它可以提高系統(tǒng)測(cè)試精度，使測(cè)量更加精準(zhǔn)、明了。智能汽車裝備有各種各樣的傳感器，各自的用途不同，但是總的效果都是非常明顯的。比如某些汽車上面裝備的傳感器可以正確判斷駕駛員和乘客是否處于最佳狀態(tài)，人和車輛的安全是否受到一定的危機(jī)，并及時(shí)的采取相應(yīng)的措施進(jìn)行解救，傳感器的這些用途，將使它具有一個(gè)很好的發(fā)展前景。

車用傳感器的技術(shù)發(fā)展方向大致為：發(fā)現(xiàn)新形象、開發(fā)新材料、采用新工藝發(fā)現(xiàn)新形象[4]。開發(fā)新材料。功能材料對(duì)傳感器的發(fā)展也起著不可替代的作用。隨著材料科學(xué)的不斷進(jìn)步，在進(jìn)行各種材料的制造過(guò)程中，可以有效的控制其成份，設(shè)計(jì)出多種應(yīng)用于傳感器的功能材料，有效的降低生產(chǎn)成本。采用新工藝。傳感器的瓶頸元件除了由功能材料決定外，加工工藝手段也對(duì)其影響巨大[5]。隨著社會(huì)的進(jìn)步，半導(dǎo)體、陶瓷等新型材料廣泛應(yīng)用于傳感器的瓶頸元件，很多現(xiàn)代的制造技術(shù)被廣泛的引入汽車傳感器等先進(jìn)領(lǐng)域。例如微細(xì)加工技術(shù)、薄膜技術(shù)、離子注入技術(shù)等，能制造出可靠性高、體積小、質(zhì)量小的微型化瓶頸元件。

隨著半導(dǎo)體集成技術(shù)的發(fā)展，微電子機(jī)械技術(shù)日趨于成熟，利用這種技術(shù)可以設(shè)計(jì)出各種檢測(cè)熱學(xué)量、化學(xué)量、生物量的微型傳感器，這些傳感器的單件成本低、容易構(gòu)成大規(guī)模和多功能陣列，從而實(shí)現(xiàn)了全新的多功能的傳感器，便于生產(chǎn)廠家進(jìn)行大規(guī)模的生產(chǎn)，可以想象到汽車傳感器的發(fā)展前途很可觀。

3　結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，汽車傳感器的發(fā)展，不僅僅是傳感器自身的研究開發(fā)，更重要的是提高傳感器的互換性、耐磨性、沖壓性和可靠性。結(jié)合汽車行業(yè)對(duì)傳感器的需求，進(jìn)行一定量的生產(chǎn)，與汽車行業(yè)商家建立長(zhǎng)期合作關(guān)系，加強(qiáng)對(duì)供應(yīng)鏈的監(jiān)督管理工作，在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量水平規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的前提下，還要做到控制生產(chǎn)總成本，實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)最大化，這樣才能保證汽車傳感器能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定的發(fā)展下去。

[1]呂良,鄧中亮,劉玉德等.基于MEMS技術(shù)的汽車傳感器研究進(jìn)展[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào),2007,22(04).

[2]程登良,蔣偉榮,黃志文等.基于DSP的汽車傳感器實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)[J].自動(dòng)化與儀表,2013,28(10).

[3]李燦維.汽車傳感器的檢測(cè)與維修[J].華章,2014(10).

[4]喬海燕.論汽車傳感器的發(fā)展及應(yīng)用[J].電子世界,2014(12).

[5]郭美華,齊建民,杜寶杰.淺談汽車傳感器的發(fā)展[J].科技創(chuàng)業(yè)家,2014(02).