摘  要：科学技术的更新与换代，逐渐推动了传感器技术的发展，从而出现了性能更加良好的智能传感器，并被应用到很多领域，其中包括汽车电子领域，为汽车更好的行驶提供重要帮助。基于此，文章对智能传感器进行简单概述，进而分析了智能传感器在汽车电子中的应用，以进一步提升我国汽车智能化水平。

关键词：智能传感器;汽车电子;智能化应用

中图分类号：U463.6;TP242.6       文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2020）01-0050-02

Abstract：The updating and upgrading of science and technology have gradually promoted the development of sensor technology，resulting in the emergence of intelligent sensors with better performance，which have been applied to many fields，including automotive electronics，to provide important help for better driving of vehicles. Based on this，this paper analyzes the application of smart sensors in automotive electronics through a brief overview of smart sensors，in order to further improve the level of automotive intelligence in China.

Keywords：intelligent sensor;automotive electronics;intelligent application

0  引  言

社会的快速发展，逐渐提升了人们的生活水平，从而对生活质量提出了更多的要求，特别是人们日常出行的重要交通工具——汽车，更是如此。这一背景下，汽车领域逐渐对智能传感器等技术进行了大量应用，以赋予汽车更多的功能与更加良好的性能，使其为人们出行提供更大的便利。因此，对智能传感器在汽车电子中的应用进行研究具有重要意义，能够为智能传感器在汽车电子中发挥出更大的作用奠定良好基础。

1  智能传感器概述

智能传感器是当前较为先进的传感器，其中存在很多功能，如自动补偿功能、自动校准功能等，正是由于这些功能的存在，使其具备智能化的特点。其可以自动对外界信息进行收集，并进行相应的处理与分析，进而制定出相应的决策，以确保外界环境符合相关要求。从汽车电子角度来说，内部环境较為恶劣，如高温、高压等，这一环境将会对汽车元件造成一定干扰，影响汽车的运行[1]。所以，汽车运行时，需要对环境与元件状态进行检测，以确保汽车可以稳定运行。而采用智能传感器即可达到这一目的，智能传感器会对车辆内外环境进行检测，准确掌握车辆行驶的具体状态，当出现异常现象时，会及时做出相应的动作，避免安全事故的出现。

2  智能传感器在汽车电子中的应用

2.1  制动系统的研发

作为汽车内部结构的重要组成部分，制动系统直接关系到汽车的行驶状态，确保其具有良好的性能，可以使车辆稳定运行。现代汽车当中，大多安装了抱死制动系统，避免车辆制动时出现轮抱死的情况，将滑动率保持在科学的数值上。这样不论在哪种路面上行驶，车辆制动时，车轮均不会抱死，缩短制动距离，赋予车辆更高的安全性。而在这一系统当中，则应用了智能传感器，其通过对轮速的测量，以20%滑移率为基准，调节制动油压，提升制动能力，从而对车辆进行控制[2]。同时，在汽车当中，还安装了电子刹车自动分配系统，在恶劣环境行驶时，使车辆保持稳定;此外，还有少部分车辆安装了紧急刹车辅助系统，出现紧急情况时，针对具体情况，合理控制刹车系统，防止事故的出现。

2.2  安全气囊的设计

车辆行驶的过程中，由于速度较快，若发生交通事故，会对驾驶人员的生命安全造成较大的威胁，因而车辆内均安装了安全气囊，同时，为了有效对安全系统进行控制，还设计了相应的触发系统，这一系统应用了智能传感器。这些传感器分布在多个方向上，可以全方位对车辆周边环境进行检测，当车辆与外界发生碰撞时，会第一时间将气囊打开，防止人员与车内零部件的碰撞，保证人员的生命安全，车辆正常行驶时，气囊处于关闭状态[3]。

2.3  胎压监测的开发

汽车行驶时，由于速度较快，若轮胎突然发生问题，将会对车辆的行驶造成严重影响，导致车辆失去平衡，进而威胁车内人员的人身安全。所以在汽车行驶的过程中，应保证轮胎具备良好的压力，并没有漏气问题，只有这样，才不会发生爆胎现象。但实际上，人们很少对胎压进行检测，即便检测，也只是采用一些较为简单的方法，如用脚踢等，这些方法均是以人员主观意识进行判断，准确性并不是很高，难以及时寻找出轮胎存在的隐患[4]。而采用智能传感器后，则可以设计胎压监测系统，通过该系统的应用，可以动态收集轮胎的运行状况，当轮胎出现异常时，会通过相应的方式向驾驶人员进行提示，防止轮胎出现问题导致的事故发生。根据系统运行原理的不同，可以将其分为两种类型，一是间接型，通过对车轮状态进行检测，并与预设参数进行对比，得到胎压情况，这类系统的缺陷为：车速较快，在100 km/h以上时，无法准确判断;不能同时监测多个轮胎。二是直接型，在所有轮胎上均安装智能传感器，当其监测到信息后，通过无线的方式传输给中控系统，中控系统经过分析后发出相应指令。

2.4  酒精检测的实现

由大量交通事故案例可知，酒驾是引发交通事故的主要因素之一，有效对驾驶人员酒精含量进行检测，可最大程度上防止酒驾现象的出现，从而提升车辆行驶的安全性。想要达到这一目的，则需要应用智能传感器。在酒精检测系统内加入金属氯化物半导体，当其与酒精接触后，会立即发生化学反应，改变相关元件的电阻性，酒精含量越高，电阻变化越大，从而发出相应的警报，使驾驶人员收到信息。驾驶人员掌握这一情况之后，则不会驾车，防止酒驾情况的出现，从而对交通事故进行预防。

2.5  汽车舒适性与安全性的提升

在汽车工业快速发展的今天，在制造汽车时，逐渐关注人类的需求，不仅赋予汽车更高的安全性，同時还赋予其舒适性与方便性，而这些功能的达成，则需要利用智能传感器。第一，通过传感器的检测，可以准确了解驾驶人员的身高、体重等基本信息，利用相应电路的操控，对座椅等进行调整，使其处于最佳的状态，这种情况下，不仅能够赋予驾驶人员更高的舒适感，而且还为其提供良好的视野，为其对车辆行驶进行判断奠定良好基础[5]。第二，传感器可以对外界光照强度进行检测，当光照强度大时，会自动关闭车灯，而在光照强度低时，则会自动打开车灯，以使车辆合理行驶。

2.6  雨刷系统的设计

在下雨天，为了确保车辆能够安全、稳定地行驶，还需要对雨刷系统进行控制，及时将雨水擦除，避免其遮挡驾驶人员的视线而造成交通事故。所以需要利用智能传感器，开发出智能雨刷系统。该系统运行时，通过发射相应的光束，自动对挡风玻璃进行检测，当出现雨水时，会对光束进行阻隔，使其无法照射到玻璃上，或影响光线的反射情况，针对这一情况，自动对雨刷进行调整，及时将雨水清除。同时，部分车辆当中安装了雨量传感器，该传感器运行时，会发射出红外线，以测量出雨量的大小，并以此为基础，调节雨刷频率，控制车辆速度，使驾驶人员的注意力集中到车辆操作上，避免安全事故的出现[6]。

2.7  自动测距系统的设计

超声波技术是现代较为先进的技术手段之一，指的是声音频率超过20 kHz，人类无法正常听到的声音。从本质上来说，其与其他声音基本相同，均是由物体震动而发出的，并通过纵波的方式，在相应途径内传播。但也存在一定差异，即超声频率更高，波长更短，正是由于其具备这些特点，使其传播过程中能够在相应距离内存在良好的方向性，很难因受到外界的影响而发生改变。针对超声波的这一优势，结合智能传感器等元件，可以设计出车辆自动测距系统。通过发射超声波，对前方直线进行检测，当超声波碰到物体后，则会将这一信息传回，通过传回信息的分析，得到车辆与物体之间的距离，并以此为基础，与车辆设定的安全距离进行对比，确定车辆是否安全，当其不符合安全距离时，则会向驾驶人员发出警报，并自动完成一些操作，以减少与前方物体的碰撞，提升车辆行驶的安全性，其原理如图1所示。

3  智能传感器在我校教学中的应用

结合以上智能传感器在汽车电子中的应用情况，我院在进行“单片机原理及应用”“传感器与检测技术”课程内容整合的过程中，引入“酒精测试仪”“超声波测距仪”等工程项目，将单一的知识教学转变为项目课程。在学生本科毕业设计（论文）题目的设置中，选取如“基于单片机的倒车雷达报警系统设计”“联动式汽车酒驾自动检测仪设计”“汽车防碰撞智能控制系统设计”等智能传感器的应用性题目供学生选择。我院学生在智能传感器的应用中也取得了丰硕的成果，由学生主持的“基于太阳能和斯特林发动机的水上垃圾清理船研究”“基于人工智能图像识别的AGV小车”“自适应管道探测清洗机器人”等获批省级大学生创新创业训练计划，学生主持的“智能考古助手”等在全国大学生智能互联创新大赛中获奖。

4  结  论

综上所述，现代汽车生产、制造的过程中，各个模块均对智能传感器进行了应用，如制动系统、安全气囊、胎压监测、酒精检测、雨刷系统等，通过这一元件的应用，不仅提升了车辆的安全性，同时还使人员驾驶时更加舒适，从而为人们的交通出行提供了极大便利。

参考文献：

[1] 朱文亮.汽车电子技术中传感器的应用探讨 [J].科技创新与应用，2017（3）：158.

[2] 王铁军.微型传感器在汽车工程中的应用探析 [J].民营科技，2017（6）：48.

[3] 王一雯.传感器在智能电网系统中的应用与研究 [J].电子世界，2017（16）：190.

[4] 汲建.汽车工程中微型传感器应用探讨 [J].黑龙江科技信息，2017（12）：5.

[5] 李阳春，翟庆.车载以太网在汽车电子电气架构设计中应用研究 [J].汽车文摘，2019（9）：13-17.

[6] 李建锋.汽车维修技术中电子诊断的应用实践研究 [J].科学与信息化，2017（24）：48+50.

作者简介：王日霞（1983.01-），女，汉族，山东临沂人，就职于电气工程学院，讲师，硕士研究生，研究方向：电子、电气、自动化。