鄧力夫，羅嗣乾

人工智能時(shí)代汽車(chē)傳感器的現(xiàn)狀與展望

鄧力夫，羅嗣乾

（黔東南民族職業(yè)技術(shù)學(xué)院，貴州 凱里 556000）

隨著我國(guó)人工智能時(shí)代的來(lái)臨，為汽車(chē)行業(yè)的經(jīng)營(yíng)與發(fā)展，提供了有利的契機(jī)。傳感器作為汽車(chē)的重要組成部分，不僅能夠?yàn)轳{駛員提供舒適的操作性能，還可以對(duì)路況信息及運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)。極大程度提高了汽車(chē)駕駛過(guò)程中的安全系數(shù)。而將人工智能技術(shù)應(yīng)用到汽車(chē)傳感器中，使各種傳感器的使用，發(fā)生了質(zhì)的變化。也為我國(guó)汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展，起到了較大的推動(dòng)作用。文章利用汽車(chē)傳感器的工作原理及主要特點(diǎn)，結(jié)合人工智能時(shí)代下汽車(chē)傳感器的現(xiàn)狀，淺談一下智能汽車(chē)傳感器的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

人工智能時(shí)代；汽車(chē)傳感器；發(fā)展現(xiàn)狀

引言

我國(guó)社會(huì)居民生活質(zhì)量的提升，使汽車(chē)成為了人們出行的首選交通工具。而汽車(chē)傳感器的誕生與普及，使公眾的日常行駛，變得更加安全可靠。而人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，為汽車(chē)傳感器的研究與創(chuàng)造，開(kāi)拓了全新的方向。只有通過(guò)理論與實(shí)踐相結(jié)合，并嚴(yán)格遵循人性化的設(shè)計(jì)原則，才能夠使人工智能技術(shù)與汽車(chē)傳感器更好地融合。使人工智能技術(shù)在汽車(chē)傳感器的制造方面，發(fā)展得更加長(zhǎng)遠(yuǎn)。

1 汽車(chē)傳感器的工作原理及主要特點(diǎn)

1.1 實(shí)時(shí)性

通過(guò)傳感器的安裝與使用，能夠?qū)ζ?chē)內(nèi)部及周?chē)h(huán)境的各項(xiàng)參數(shù)，進(jìn)行全面完整的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。不僅能夠?yàn)檐?chē)輛內(nèi)部的溫度控制與光照調(diào)節(jié)提供便利，還可以根據(jù)周?chē)系K物與汽車(chē)之間的距離，進(jìn)行良好的安全預(yù)測(cè)，極大程度降低了行駛過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)。通過(guò)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)反饋，使駕駛員對(duì)汽車(chē)各個(gè)方面的管控力度，得到了顯著的提升[1]。

1.2 便利性

將傳感器與數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)相結(jié)合，能夠使駕駛員從儀表的數(shù)據(jù)中，深入了解汽車(chē)內(nèi)部的各項(xiàng)情況。令汽車(chē)整體的性能，變得更加穩(wěn)定可靠，為駕駛員提供了良好的操作環(huán)境。傳感器便利性的特點(diǎn)，在汽車(chē)倒車(chē)方面顯著尤為突出。當(dāng)停車(chē)位過(guò)于狹小時(shí)，會(huì)對(duì)汽車(chē)倒車(chē)造成諸多不便。而利用倒車(chē)影像與語(yǔ)音提示相結(jié)合，能夠?yàn)轳{駛員的倒車(chē)操作，提供良好的指導(dǎo)工作[2]，不僅能夠避免汽車(chē)剮蹭的現(xiàn)象，還可以大幅度降低倒車(chē)的時(shí)間，減輕汽車(chē)倒車(chē)操作對(duì)駕駛員造成的壓力。

1.3 精準(zhǔn)性

隨著我國(guó)科學(xué)領(lǐng)域的不斷發(fā)展，汽車(chē)傳感器也經(jīng)歷了多個(gè)階段的更新?lián)Q代。相比于以往的產(chǎn)品，近幾年的汽車(chē)傳感器，在各項(xiàng)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的精準(zhǔn)性方面，得到了大幅度的提升。通過(guò)對(duì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、汽油剩余量和行駛速度的精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)，既能夠保障汽車(chē)行駛符合道路交通規(guī)則，有效避免各類(lèi)型的處罰項(xiàng)目[3]。又可以令汽車(chē)穩(wěn)定可靠的正常運(yùn)行，從而滿(mǎn)足駕駛者的不同需求。

1.4 智能化

傳感器智能化的特點(diǎn)，主要體現(xiàn)在汽車(chē)行駛過(guò)程中的突發(fā)事件，以及自動(dòng)駕駛方面。當(dāng)汽車(chē)在行駛過(guò)程中，前方短距離遇到障礙物，駕駛員如果尚未察覺(jué)或反應(yīng)不及時(shí)，生命安全會(huì)受到極大的威脅。而傳感器能夠利用發(fā)射激光的方式，測(cè)算出汽車(chē)與障礙物之間的距離，并結(jié)合汽車(chē)當(dāng)前的行駛速度，進(jìn)行駕駛方向的調(diào)節(jié)，使汽車(chē)能夠及時(shí)躲避障礙物，保障汽車(chē)行駛的安全[4]。自動(dòng)駕駛的工作原理與此類(lèi)似，也是通過(guò)反復(fù)的距離測(cè)算，并結(jié)合汽車(chē)的行駛速度，從而達(dá)到安全行駛的效果。

2 人工智能時(shí)代下汽車(chē)傳感器的現(xiàn)狀

雖然汽車(chē)的結(jié)構(gòu)看起來(lái)較為簡(jiǎn)單，但內(nèi)部卻利用了上百個(gè)傳感器，分別在汽車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)、汽車(chē)底盤(pán)和車(chē)身控制三個(gè)方面發(fā)揮著重要的作用。在汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)中的傳感器，主要針對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)內(nèi)部的壓力、電流、電容、位置、速度、溫度、氣體濃度、空氣與燃油流量、振動(dòng)幅度和機(jī)油粘度等多個(gè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行全面完整地搜集與匯總。為汽車(chē)駕駛員的操作使用，提供重要的數(shù)據(jù)參考。通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析與查閱，不僅能夠使汽車(chē)駕駛過(guò)程變得更加簡(jiǎn)單易操作[5]。還可以為汽車(chē)故障的診斷與維修提供良好的幫助作用。一旦傳感器監(jiān)測(cè)到某項(xiàng)數(shù)據(jù)超出正常的標(biāo)準(zhǔn)范圍，會(huì)通過(guò)內(nèi)部信息線(xiàn)路，將這一情況及時(shí)地反饋給駕駛員，使駕駛員能夠?qū)ζ?chē)的運(yùn)行現(xiàn)狀有所關(guān)注，并極大程度避免了交通事故的發(fā)生。而底盤(pán)的傳感器，主要對(duì)汽車(chē)底盤(pán)的傳動(dòng)、行駛、轉(zhuǎn)向和制動(dòng)功能，發(fā)揮著良好的控制效果。在汽車(chē)底盤(pán)中的傳感器，通過(guò)對(duì)變速器的速度、加速踏板位置、車(chē)身高度、轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和輪速等多個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集與分析[6]，使駕駛員能夠輕松了解汽車(chē)行駛過(guò)程中的車(chē)速，避免因速度過(guò)高而面臨交通處罰。通過(guò)汽車(chē)底盤(pán)傳感器的作用，能夠使汽車(chē)發(fā)揮出較好的制動(dòng)效果，極大程度提高了行駛過(guò)程中的應(yīng)急性能。車(chē)身控制傳感器，主要對(duì)汽車(chē)內(nèi)部的風(fēng)速、溫度、光照和門(mén)禁各方面，進(jìn)行管理與控制。通過(guò)對(duì)車(chē)燈光亮度的有效控制，能夠使駕駛員清晰辨別前方障礙物，保障行駛過(guò)程中的生命安全。而門(mén)禁的誕生與使用，為汽車(chē)內(nèi)部的物品，提供了良好的保護(hù)效果。而對(duì)汽車(chē)內(nèi)部環(huán)境的調(diào)控，能夠?yàn)轳{駛員提供一個(gè)舒適涼爽的操作環(huán)境，提高汽車(chē)駕駛過(guò)程中的綜合體驗(yàn)。而人工智能技術(shù)的誕生與推廣，使汽車(chē)內(nèi)部的傳感器，發(fā)生了較大的變化。從之前單一的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)與匯總，到現(xiàn)如今與其他技術(shù)相融合，實(shí)現(xiàn)了高效化和無(wú)人化的轉(zhuǎn)變，促進(jìn)了汽車(chē)行業(yè)的飛速發(fā)展[7]。ADAS系統(tǒng)，作為人工智能技術(shù)與汽車(chē)完美融合的一大特色，不僅包含了智能車(chē)速控制和自動(dòng)泊車(chē)，還具有碰撞預(yù)警、盲點(diǎn)感應(yīng)和自動(dòng)緊急制動(dòng)等功能，使汽車(chē)的整體性能得到了極大的開(kāi)發(fā)，令汽車(chē)在行駛過(guò)程中的安全系數(shù)，得到大幅度的提升。這些功能之所以在汽車(chē)行駛過(guò)程中，發(fā)揮出巨大的作用，不僅得益于人工智能技術(shù)的研發(fā)，更是多種傳感器相互結(jié)合的效果。通過(guò)圖像傳感器、防撞雷達(dá)傳感器與激光傳感器的配合，能夠使汽車(chē)在行駛過(guò)程中，對(duì)周?chē)h(huán)境中的障礙物進(jìn)行距離檢測(cè)，有效避免了撞擊事故的發(fā)生。而雨量傳感器的使用，可以對(duì)汽車(chē)玻璃上的雨水量進(jìn)行有效的檢測(cè)，既能夠分辨行駛環(huán)境中是否下雨，又可以通過(guò)車(chē)窗內(nèi)部的傳感器，對(duì)雨水量的大小進(jìn)行測(cè)算。并根據(jù)雨水量的大小，自動(dòng)開(kāi)啟雨刷系統(tǒng)，為雨雪天氣的汽車(chē)行駛，提供穩(wěn)定可靠的安全保障。

3 智能汽車(chē)傳感器的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

3.1 檢測(cè)精度

智能汽車(chē)傳感器，在未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，必將朝著檢測(cè)精度和反應(yīng)速度兩個(gè)方面進(jìn)行。其中，檢測(cè)精度是汽車(chē)傳感器發(fā)展的核心，也是提高汽車(chē)綜合性能的主要措施。而提高傳感器的檢測(cè)精度，不僅需要融合人工智能技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)，更需要結(jié)合其他的技術(shù)手段，使汽車(chē)傳感器的檢測(cè)精度得到顯著提高，令智能車(chē)速控制、自動(dòng)泊車(chē)和碰撞預(yù)警功能，在汽車(chē)行駛過(guò)程中，發(fā)揮出更大的作用。

3.2 反應(yīng)速度

當(dāng)汽車(chē)傳感器檢測(cè)到數(shù)據(jù)信息以后，將信息傳遞到總控系統(tǒng)中。然后根據(jù)總控系統(tǒng)中設(shè)置的指令，開(kāi)展傳感器的控制功能。這一系列步驟所花費(fèi)的時(shí)間，與傳感器的反應(yīng)速度息息相關(guān)。隨著人工智能技術(shù)的不斷開(kāi)發(fā)，將來(lái)會(huì)有更多先進(jìn)的功能，在汽車(chē)行駛過(guò)程中得以應(yīng)用。而先進(jìn)功能的應(yīng)用前提，是汽車(chē)傳感器的精準(zhǔn)度與反應(yīng)速度，必須滿(mǎn)足各項(xiàng)功能的使用需求。即使人工智能技術(shù)的先進(jìn)功能再?gòu)?qiáng)大，當(dāng)傳感器的反應(yīng)速度較慢時(shí)，也無(wú)法達(dá)到最理想的狀態(tài)，甚至可能會(huì)阻礙個(gè)別功能的拓展，不利于汽車(chē)行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。由此可見(jiàn)，提高汽車(chē)傳感器的反應(yīng)速度，既能夠?yàn)橥话l(fā)事故的應(yīng)急處理，提供有力的保障，又可以為今后其他功能的實(shí)施，奠定良好優(yōu)質(zhì)的基礎(chǔ)，令人工智能技術(shù)，在汽車(chē)傳感器方面，發(fā)揮出更大的作用。

4 結(jié)語(yǔ)

為了使人工智能技術(shù)與汽車(chē)傳感器，能夠得到完美的融合，首先應(yīng)先深入分析汽車(chē)傳感器的運(yùn)行原理，以及不同種類(lèi)傳感器的作用及特點(diǎn)。根據(jù)汽車(chē)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行劃分，使汽車(chē)內(nèi)部傳感器的作用與功能，變得更加清晰明了。然后通過(guò)了解人工智能時(shí)代汽車(chē)傳感器的具體應(yīng)用，能夠發(fā)現(xiàn)人工智能技術(shù)在汽車(chē)行駛過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)，以及對(duì)汽車(chē)內(nèi)部駕駛環(huán)境的改變。最后通過(guò)全面完整的深入分析，可以發(fā)現(xiàn)智能汽車(chē)傳感器的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，向著反應(yīng)速度和檢測(cè)精度兩個(gè)方面進(jìn)行。只有通過(guò)對(duì)傳感器與人工智能技術(shù)的不斷優(yōu)化，才能夠使兩者實(shí)現(xiàn)更好的融合，為我國(guó)汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展，提供良好的助力。

[1] 尹靖康,孟慶達(dá),周穎.現(xiàn)代汽車(chē)電子系統(tǒng)中智能傳感器的應(yīng)用[J].時(shí)代汽車(chē),2017(6):45-45.

[2] 蘇楠.人工智能的發(fā)展現(xiàn)狀與未來(lái)展望[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊）,2017(04):112-113.

[3] 阮曉東.智能汽車(chē)發(fā)展依賴(lài)傳感器技術(shù)[J].新經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊,2016(8): 28-32.

[4] 馬碩.人工智能在汽車(chē)傳感器中的應(yīng)用[J].科技展望,2017(14).

[5] 茍明宇.汽車(chē)傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀與新趨勢(shì)[J].中國(guó)科技縱橫,2018 (02):93,95.

[6] 安森美.智能無(wú)源傳感器助力智能汽車(chē)發(fā)展[J].汽車(chē)工藝師,2016, 160(11):67-69.

[7] 顧俊.解讀人工智能時(shí)代汽車(chē)傳感器的現(xiàn)狀與展望[J].內(nèi)燃機(jī)與配件,2020(01):211-212.

The Current Situation and Prospects of Automotive Sensors in the Era of Artificial Intelligence

Deng Lifu, Luo Siqian

( Qiandongnan Vocational and Technical College for Nationalities, Guizhou Kaili 556000 )

With the advent of the era of artificial intelligence in my country, it provides a favorable opportunity for the operation and development of the automotive industry. As an important part of the car, the sensor not only can provide the driver with comfortable operating performance, but also can carry out real-time and accurate monitoring of the road condition information and the running state. Greatly improve the safety factor of the car during driving. The application of artificial intelligence technology to automotive sensors has caused qualitative changes in the use of various sensors. It also played a big role in promoting the development of my country's auto industry. The author uses the working principle and main characteri -stics of car sensors, combined with the current status of car sensors in the era of artificial intelligence, to talk about the future development trend of smart car sensors.

The era of artificial intelligence; Automotive sensors; Development status

10.16638/j.cnki.1671-7988.2021.02.065

U463

A

1671-7988(2021)02-204-03

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1671-7988(2021)02-204-03

鄧力夫（1990.01-），男，講師，大學(xué)本科，就職于黔東南民族職業(yè)技術(shù)學(xué)院，研究方向：電子信息。