胡瑄
景德镇学院 江西省景德镇市 333032
1 前言
在经济水平不断提升的过程中，汽车成为了人们出行的主要代步工具，而电子系统也成为了汽车的关键构成部分。在电子系统中应用智能传感器可以提升电子系统的智能化与自动化水平，因此本文将对智能传感器在汽车电子中的应用进行简要分析。
2 智能传感器与汽车电子概述
2.1 智能传感器概述
智能传感器指的是能够自动处理信息的传感器[1]。相比于传统的传感器，智能传感器中含有微处理机，所以可以对信息进行采集以及处理。同时，智能传感器也具有功能多样、成本低廉等优势。且智能传感器的精度、可靠性都比较高，所以在航空航天、国防、科技等诸多领域中得到了广泛应用。
2.2 汽车电子概述
汽车电子指的是车体汽车电子控制装置以及车载汽车电子控制装置，其中车体汽车电子控制装置主要包括车身电子控制系统、底盘控制系统以及发动机控制系统等。简单来说，电子系统就是由传感器、执行器、微处理器以及电子元器件构成的电控系统，在汽车中应用电子系统可有效增强汽车的舒适性、经济性以及安全性。
传感器在汽车电子系统中占据着重要地位，常用的汽车传感器有温度传感器、空气流量传感器以及氧传感器等，可以全面采集汽车电子系统的各项参数[2]。智能传感器的出现提升了汽车电子系统的设计水平，实现了汽车电子控制单元的结合。在应用智能传感器时需要优化传感器的自调节性能以及自适应性能，从而满足汽车电子控制的需求。
3 智能传感器在汽车电子中的应用价值
3.1 可对汽车状况进行实时监测
在汽车电子系统中应用智能传感器可以对汽车状况进行实时监测，因此汽车生产企业应提高对智能传感器的重视程度，优化智能传感器的工作流程（如图1所示）。
图1 智能传感器工作流程
第一，参数设置。若想保障汽车行驶与汽车停车的安全性，技术人员需要完善汽车电子系统的功能，确保电子系统能够准确判定周围的障碍物以及障碍物与汽车之间的距离。为此，在应用智能传感器时需要科学设置传感器的参数，例如障碍物与车尾的距离参数、障碍物与汽车左右两侧的距离参数等。第二，距离检测与对比分析。在停车时，汽车电子系统中的智能传感器可以自动检测汽车的安全距离并对距离进行对比分析[3]。如果汽车实际距离与预设参数存在差异，智能传感器就会自动报警，如果汽车实际距离符合预设参数的要求，智能传感器就不会自动报警。第三，信息反馈。智能传感器可以全面检测汽车的行驶速度与行驶环境、分析汽车的安全系数，从而为驾驶人员提供汽车行驶信息，提升汽车行驶的安全系数，避免驾驶人员出现超速等情况。因此，在汽车电子系统中应用智能传感器可以为驾驶人员提供大量精准的信息，使驾驶人员根据提示信息进行安全行驶。
3.2 可提升汽车性能
在汽车电子系统中应用智能传感器也可以优化汽车性能，提升汽车的整体水平。在运行过程中，智能传感器可以全面采集汽车信息，分析汽车中的故障，帮助工作人员进行故障维修，所以有利于提升汽车的性能。
4 汽车电子智能传感器中的关键技术
4.1 非线性自校正技术
非线性自校正技术属于精度调整技术，可以提升智能传感器的测量精度，减少智能传感器中的非线性问题。之前传感器当中的电路设计主要应用非线性校正器，优化效果甚微。而智能传感器应用了非线性自校正软件。在应用智能传感器时，非线性自校正软件可以准确处理智能传感器的各项参数与电压常数并通过相应的算法进行数据拟合。但是非线性自校正技术还不够完善，需要加大技术研究力度。近年来，神经网络技术发展较快，技术人员可以利用神经网络技术优化非线性自校正技术，从而进一步增强智能传感器的测量精度。
4.2 多信息融合技术
汽车电子系统牵涉的物理量较多，所以在应用智能传感器时需要应用多信息融合技术。技术人员可以利用智能传感器与相关设备监测汽车电子系统，获取汽车运行数据。但单一传感器的应用场景比较单一，所以技术人员需要加大对智能传感器的综合设计，利用多信息融合技术增强智能传感器的全面性与综合性。在设计过程中，技术人员可以利用多信息融合技术将不同的智能传感器结合起来，实现不同类型数据的有效传输，从而对汽车运行状态进行实时监测[4]。同时，技术人员需要科学划分数据信息的类型，利用不同的智能传感器对数据信息进行分类整合。
4.3 网络化技术
在智能传感器中应用网络化技术可以利用统一的数据处理单元优化智能传感器设计。因此，在设计过程中技术人员应做好信号采集工作，科学构建数据处理单元并利用网络接口进行数据处理。技术人员也需要灵活应用嵌入式技术以及TCP/IP协议，提升数据传输效率。此外，技术人员也可以利用总线传输技术提高数据分析效率，使智能传感器更能满足汽车电子系统的需求。
5 智能传感器在汽车电子中的具体应用
5.1 智能传感器的应用阶段
近年来，智能传感器在汽车电子系统中的应用范围越来越广泛。从实际情况来看，智能传感器系统主要包括测量探索、分析以及信息发布这三个阶段。在测量探索阶段当中，智能传感器可以分析和判断汽车的外部环境以及障碍物分布情况，并检测障碍物与汽车之间的距离，在汽车安全行驶中占据着重要地位。在分析阶段，智能传感器可以对所采集的信息进行分类存储与处理，并根据信息处理结果发送相应的指令。在信息发布阶段，智能传感器可以根据指令内容进行处理。
5.2 智能传感器在电子式自动照明系统中的应用
汽车中的电子式自动照明系统可以提升汽车内部的亮度，增强汽车行驶的安全性。在电子式照明系统中应用智能传感器可以自动检测汽车外界光线并根据外界光线控制照明系统的开关[5]。即在外界光线不好的情况下，智能传感器会自动打开照明系统的开关，不需要驾驶人员进行操作。因此，在汽车电子式自动照明系统中应用智能传感器不仅可以优化车辆行驶环境，也可以减少电能消耗、缩短驾驶人员的操作时间。例如，某汽车品牌在汽车照明系统中应用了电容式接近传感器，只要驾驶人员的手掌靠近传感器就能自动打开或关闭车内的照明系统。
5.3 智能传感器在安全气囊触发系统中的应用
从实际情况来看，汽车行驶过程中可能会出现安全事故，所以汽车生产企业会在汽车中设置安全气囊，从而保护驾驶人员的人身安全。在安全气囊触发系统中应用智能传感器可以对电子控制单元进行有效整合，从而优化车辆碰撞检测的效果，确保在车辆出现事故时安全气囊能够及时被打开。因此，在安全气囊触发系统中应用智能传感器可以完善系统的自动检测与自动维护功能，增强安全气囊触发的及时性，降低气囊无法正常使用的几率。例如，汽车生产企业可以在安全气囊触发系统中应用微惯性传感器或微加速传感器，从而对系统进行全面监控，完善安全气囊ECU的能力。
5.4 智能传感器在自动雨刷系统中的应用
汽车行驶环境较为复杂，如果出现大雨等天气就会加大驾驶难度。为此，汽车生产汽车会在汽车中设置雨刷器，利用雨刷器减少雨水对视线造成的影响。但在实际应用过程中，雨刷器的摆动也可能会影响到驾驶人员的视线，且调整雨刷器的摆动频率也会分散驾驶人员的精力，可能会引发安全事故。而在汽车雨刷系统中应用智能传感器可以提升雨刷系统的智能化水平，使雨刷器能够根据雨水的大小自动调整摆动频率。在雨刷系统中应用智能传感器需要设置发光二极管，当雨水遮挡住发光二极管的感光时，雨刷器就会自动调节频率。同时，也可以在雨刷系统中应用红外线电子雨量传感器，使雨刷器根据雨量以及车速进行频率调整，增强车辆行驶的安全性。
5.5 智能传感器在胎压监测系统中的应用
在高速行驶时，所有的驾驶人员都十分担心汽车出现轮胎故障，且轮胎故障的预防难度较大，一旦出现轮胎故障也会造成严重后果。为此，只有保障轮胎的安全才能够保障车辆行驶的安全性。但很多驾驶人员都缺乏检测意识，不会定期检测轮胎气压，只是通过视觉判断的方式分析轮胎的气压情况，这就很难发现轮胎中的安全隐患与故障因素。而在汽车电子系统中设置胎压监测系统可以自动监测轮胎气压，在胎压监测系统中应用智能传感器可以优化监测功能，及时发现爆胎等轮胎故障。技术人员需要在汽车的轮胎上安装十分灵敏的智能传感器，利用智能传感器自动监测轮胎的压力，并通过无线电信号进行胎压反馈，以便驾驶人员时刻掌握轮胎的气压情况[6]。如果轮胎气压存在问题，智能传感器也会自动报警，可以避免轮胎故障的发生。
5.6 智能传感器在防抱死制动系统中的应用
防抱死制动系统是汽车的关键系统，可以分析汽车制动时的轮胎滑动情况，并对车轮的制动力矩进行自动调节，避免车轮出现抱死的情况。在汽车防抱死制动系统中应用智能传感器可以有效控制轮胎的滑动率，缩短汽车的制动距离，增强防抱死制动系统的可操作性。例如，汽车生产企业可以在汽车防抱死制动系统中应用角速度传感器，从而控制车轮的角速度，继而控制汽车的制动油压，提升汽车行驶的安全系数。
5.7 智能传感器在汽车压力系统中的应用
在汽车压力系统中应用智能传感器可以全面检测汽车内部的管线压力，并对压力数据进行综合处理。汽车生产企业可以在汽车压力系统中应用液压式传感器，充分了解电气设备的功能并优化电力基础设施，将汽车压力控制在合理范围内。
5.8 智能传感器在汽车底盘操控系统中的应用
在汽车底盘操控系统中应用智能传感器可以实现汽车内部动力系统的自动调控，也可以根据汽车运行情况制定调控方案，从而优化汽车设备性能。同时，也可以利用信息技术分析智能传感器所采集的数据，判断汽车的稳定性，保障汽车内部控制系统的稳定运行。
5.9 智能传感器在汽车导航系统中的应用
在GPS技术不断发展的过程中，汽车导航系统越来越完善。在汽车导航系统中应用智能传感器可以提升导航系统的性能，完善多媒体设备的功能，从而为驾驶人员提供更优质的导航服务。
5.10 智能传感器在汽车发动机操控系统中的应用
发动机是汽车的关键构成部分，其运行状态会影响到汽车的正常驾驶。在汽车发动机操控系统中应用智能传感器可以实时监控汽车发动机的运行状态，增强汽车发动机操控系统的稳定性与安全性，继而保障汽车行驶的安全性。
5.11 智能传感器在酒精检测系统中的应用
在人民生活水平不断提升的背景下，驾驶汽车的人越来越多。但部分驾驶人员的安全意识较为淡薄，会在饮酒后驾车。酒后驾车可能会引发安全事故，严重威胁驾驶人员与相关人员的生命安全。为解决这一问题，我国不仅颁布了相关的法律法规，也定期安排交警进行检查，但这并不能完全控制酒后驾车行为。在这种情况下，汽车生产企业应在汽车中设置酒精检测系统并充分发挥智能传感器在酒精检测系统中的作用。在汽车中设置酒精检测系统与智能传感器后可以自动检测驾驶人员的酒精含量，避免驾驶人员在酒后驾车。酒精检测系统主要是由二氧化锡原件以及半导体线路共同构成的，这二者会产生一定的物理反应与化学反应，从而准确分析驾驶人员呼出的气体中是否含有酒精[7]。如果认定驾驶人员属于酒后驾车，酒精检测系统就会给予提示，有利于减少酒后驾车的行为。例如，汽车生产企业可以在汽车方向盘中设置酒精传感器、转换电路以及汽车信号处理电路，通过方向盘检测驾驶人员呼出的气体，并对气体中的酒精成分进行分析，从而减少酒驾造成的安全事故。
5.12 智能传感器在遥感测距系统中的应用
在汽车制造技术水平不断提升的过程中，汽车遥感传输系统在汽车电子中的作用越来越明显。在汽车中设置遥感传输系统不仅可以为驾驶人员提供车辆的空间信息，也可以为驾驶人员提供车距信息以及倒车信息。即应用遥感传输系统可以自动检测车辆与车辆之间的实际距离，判断车辆的安全驾驶范围，让驾驶人员全面掌握车辆信息。在遥感测距系统中应用智能传感器可以自动检测车辆与周围障碍物之间的距离，并通过声音等方式提示驾驶人员，提升车辆驾驶的信息化水平。
6 汽车电子智能传感器的发展趋势
6.1 汽车内部电路设计逐渐向集成化方向发展
汽车内部空间相对狭小，但涉及到的电路较多，所以在进行汽车电路设计时技术人员需要利用智能传感器优化设计方案，提升设计质量。例如，技术人员可以利用集成化电路设计方案与相应的智能传感器对电路系统进行整合，完善不同电路系统的功能，提高电路系统的智能化控制水平。
6.2 汽车元器件逐渐向稳定化方向发展
汽车中的元器件较多，若这些元器件的稳定性不符合要求就可能会增加汽车行驶的安全隐患。因此在应用智能传感器时，技术人员需综合分析汽车电子的需求，促进元器件向稳定化方向发展。例如，技术人员可以对智能传感器的相关元器件进行优化改造，提升元器件的性能。
6.3 汽车操作系统逐渐向稳定化方向发展
操作系统在汽车中具有重要意义，技术人员需要利用智能传感器优化操作系统设计，增强操作系统的稳定性。
7 结语
智能传感器是较为先进的技术设备，不仅应用了非线性自校正技术，也应用了多信息融合技术与网络化技术，在汽车电子中的应用范围较为广泛。汽车生产企业应提高对智能传感器的重视程度，并将其应用在电子式自动照明系统、安全气囊触发系统、自动雨刷系统以及胎压监测系统等诸多系统中，为用户提供更优质的电子服务。
