人工智能時代汽車傳感器的現(xiàn)狀與展望

黃海　董旭

中圖分類號：U461.99 文獻標識碼：A 文章編號：1004-0226（2021）12-0100-03

隨著人民生活水平的不斷提高，汽車成為人們出行重要的交通工具。汽車傳感器的出現(xiàn)，為人民群眾正常行駛提供了有力的保障。在人工智能技術(shù)盛行的時代背景下，汽車傳感器的設(shè)計研發(fā)獲得了全新的發(fā)展道路，只有有效地將理論和實踐相融合，并始終堅持人性化的原則，才可以發(fā)揮出人工智能技術(shù)的作用。

1人工智能時代汽車傳感器的應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1動力系統(tǒng)中的傳感器

汽車動力系統(tǒng)中運用到的傳感器主要是應(yīng)對動力系統(tǒng)內(nèi)部所呈現(xiàn)出來的壓力、電流、電容、位置、速度等多方面數(shù)據(jù)，并進行深入的整理，為行駛?cè)藛T提供一定數(shù)據(jù)的指導(dǎo)和操作方面的指引。

通過對數(shù)據(jù)的分析和處理，不但會使汽車在正常行駛過程中更輕松，而且有利于更好地發(fā)現(xiàn)汽車出現(xiàn)故障的問題所在，并及時采取相應(yīng)措施加以解決。在傳感器檢測數(shù)據(jù)期間如果發(fā)現(xiàn)其中一項數(shù)據(jù)沒有達到標準或已經(jīng)超過正常的標準，會在第一時間通過內(nèi)部信息的相關(guān)線路，將此種超標現(xiàn)象向駕駛?cè)藛T反映，讓駕駛?cè)藛T可以了解此時汽車運行的具體狀況并加以關(guān)注，在一定程度上減少交通事故和安全隱患的發(fā)生。

以壓力傳感器為例，在動力匯集的總系統(tǒng)中，變速器燃油系統(tǒng)中氣缸內(nèi)壓、氣缸負壓和渦輪式發(fā)動機的持續(xù)升壓等，都需要壓力傳感器及時測量其氣體和流體的實際壓力，除此之外，還有柴油共軌、廢氣再循環(huán)系統(tǒng)和柴油微粒濾清器DPF等壓力。制動液和駕駛?cè)藛T所檢測出的系統(tǒng)壓力和質(zhì)量都需要壓力傳感器的幫助，測量進氣管絕對壓力，并為駕駛?cè)藛T提供發(fā)動機的負載信息和數(shù)據(jù)。因為應(yīng)用檢測的環(huán)境不夠良好，不管是電容性或是壓阻性都需要傳感器的元部件與其信號處理部分相隔開。壓力傳感器除了適用于不良環(huán)境以外，還需要更好的電磁兼容性和診斷能力。

1.2底盤傳感器

汽車底盤的傳感器，主要對汽車底盤的正常轉(zhuǎn)動、行駛和轉(zhuǎn)向?qū)崿F(xiàn)良好的控制效果，可以對于變速器的運行速度、加速踏板位置、車身的高度和發(fā)動機的轉(zhuǎn)動效率等多個數(shù)據(jù)實現(xiàn)動態(tài)化收集和分析處理，使得駕駛?cè)藛T可以盡快了解到汽車在實際運行過程中的行駛速度，防止因超速造成車輛違章，遭受不必要的處罰。通過汽車底盤傳感器的實際應(yīng)用價值和作用，可以使汽車在行駛期間發(fā)揮出一定的制動性能，并大大提高正常行駛期間的應(yīng)急能力。

1.3車身控制傳感器

車身控制傳感器主要作用在于提升汽車在正常行駛過程中的安全性和舒適性。具體的車身控制傳感器涵蓋范圍比較廣泛，比如根據(jù)車內(nèi)和車外環(huán)境的溫度條件及時調(diào)整空調(diào)系統(tǒng)的溫度傳感器、風(fēng)量傳感器、濕度傳感器等。有效控制光照的光傳感器，實時掌控倒車規(guī)范的超聲波傳感器，安全氣囊的碰撞傳感器主要用于及時判斷是否將充氣元件引爆增大充氣氣囊?？刂崎T禁系統(tǒng)的車速傳感器，測量實際車輛與實物距離的距離傳感器，接觸駕駛?cè)藛T視覺盲區(qū)的圖像傳感器等。

1.4汽車雨量傳感器

在陰雨天氣行駛汽車期間，擋風(fēng)玻璃后設(shè)置的雨量傳感器可以動態(tài)化檢測出是否出現(xiàn)雨滴并及時監(jiān)控出雨量的大小，并向ECU傳達信號。雨量傳感器主要的工作原理在于紅外波段的光學(xué)傳感器，主要由一組將信息傳輸至LED發(fā)光二極管和接收端光電二極管一同組建而成。接收端二極管輪流接收來自發(fā)光二極管在擋風(fēng)玻璃位置的各種反射光線，一旦各種反射光線處于同一數(shù)量的情況下，接收電路將進行無電壓輸出，如果陰雨天氣下，雨滴掉落在雨量傳感器的敏感地帶后，反射光會出現(xiàn)不均勻的現(xiàn)象，并隨之引發(fā)某種電壓信息，在短時間內(nèi)輸出數(shù)字脈沖。脈沖的個數(shù)代表雨滴落到車窗上的數(shù)量，而脈沖的周期則代表雨滴的規(guī)格大小。擋風(fēng)玻璃上滴落的雨勢越大，所返回的光線就相對較少，ECU便會根據(jù)此種情況控制雨刷的速度，這種便屬于紅外散射式雨量傳感器。

1.5汽車圖像傳感器

汽車行業(yè)在人工智能技術(shù)的推動下逐漸朝向安全聯(lián)網(wǎng)自動駕駛機器人的方向邁進，不僅可以實時監(jiān)測周圍的駕駛環(huán)境并進行思慮，而且可以主動選擇適應(yīng)的方式和措施來應(yīng)對環(huán)境中諸多不良因素，并安全到達目的地。但是這種技術(shù)離不開攝像頭、雷達探測和視覺傳感器的幫助?，F(xiàn)階段全景攝像頭的應(yīng)用范圍越來越廣泛，也是大量乘用車的標配。車輛行駛方向和后置的全景倒車攝像頭需要較高的靈敏度及答復(fù)能力，對于車輛在交叉路口減少碰撞和其他事故發(fā)生做出一定的幫助。所有全景攝像頭主要由緊急制動輔助系統(tǒng)所構(gòu)建而成，主要適用于航線控制、盲點檢測和倒車盲點報警、行駛車道偏離等，在第一時間提供解決措施和相關(guān)信息數(shù)據(jù)。汽車圖像傳感器具有實時監(jiān)測范圍廣和微光等特點，其主要優(yōu)勢還在于圖像傳感器具有優(yōu)異的圖像分析和處理的能力，在一定程度上提高車輛正常行駛的安全性和可靠性，也為行駛?cè)藛T帶來更好的舒適感體驗。

2人工智能時代汽車傳感器的未來發(fā)展展望

2.1檢測精度

智能汽車傳感器在將來的發(fā)展軌跡中，一定會朝向檢測精度和反應(yīng)速度兩種層次循序漸進。檢測精度是汽車傳感器發(fā)展階段中的重要組成部分，也是提高汽車整體性能的關(guān)鍵手段。而想要有效提升傳感器的檢測精度，不但要充分發(fā)揮出人工智能技術(shù)的應(yīng)用價值和作用，還要將其他先進的技術(shù)手段加以融合，使得汽車傳感器的檢測精度獲得前所未有的提升，并在一定程度上有效控制智能化車輛的行駛速度、停車和碰撞預(yù)警等性能，在正常行駛期間，呈現(xiàn)出傳感器的最佳效益。

2.2反應(yīng)速度

汽車傳感器在檢測數(shù)據(jù)信息的第一步要將信息傳輸?shù)娇偪刂葡到y(tǒng)中，隨后按照總控制系統(tǒng)所制定的相關(guān)標準和要求，順利展開傳感器的控制性能。這一道工序中所消耗的時間和資源直接與傳感器的反應(yīng)速度和處理效率有著密切的關(guān)系。

隨著人工智能技術(shù)的逐步創(chuàng)新和發(fā)展，在不久的將來會研發(fā)出更多實用、先進的功能，并廣泛應(yīng)用于汽車的行駛中。而開發(fā)出更多先進功能的前提是汽車傳感器的檢測精度和反應(yīng)速度，需要符合各種標準和要求。就算人工智能技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟起來，但是傳感器的速度一旦慢了下來，就無法發(fā)揮出傳感器真正的實力作用，甚至還會對其他功能造成嚴重的阻礙作用，對汽車行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展產(chǎn)生負面影響。

基于此，提高汽車傳感器的反應(yīng)速度尤為重要，它可以及時面對一些突發(fā)性問題加以處理，為今后其他功能的設(shè)計研發(fā)提供有力的保障，并使得人工智能技術(shù)在汽車傳感器的應(yīng)用方面呈現(xiàn)出更好的效果。

3結(jié)語

我國的汽車行業(yè)在未來必定是往更智能、更環(huán)保、更節(jié)能的方向發(fā)展，而且汽車傳感器的應(yīng)用也會越來越廣泛，前景不可估量。汽車行業(yè)的發(fā)展與傳感器的創(chuàng)新進步息息相關(guān)，為我國人工智能技術(shù)的發(fā)展提供了有力的保障。