人工智能時代汽車傳感器的現狀與發展

徐彬　丁國臣

摘 要：人工智能作為先進科學技術的代表，其在各個領域的技術研發與應用代表了各行各業最為前沿的技術水平。人工智能與汽車產業的融合，提升了汽車生產制造的水平，推進了汽車生產制造領域的智能化與自動化發展。傳感器是汽車整體結構中不可或缺的重要組成部分，傳感器在汽車中的應用十分廣泛，從車身、底盤再到導航系統、控制系統等都可以見到傳感器的身影。傳感器可以提升汽車駕駛的安全性與穩定性，同時還可以為駕駛員提供準確的路況信息以及汽車行使的數據，便于駕駛員根據傳感器獲取的信息做出精準的判斷。在人工智能時代下，汽車傳感器的種類和功能越加多樣，自動化程度越來越高，通過人工智能在車用傳感器中的應用，大大提升了車用傳感器的精準度，保障了汽車行使的安全性、舒適性與操控性，推動了我國汽車產業的現代化發展。本文通過探討人工智能時代汽車傳感器的發展現狀與發展趨勢，為相關工作的開展提供參考。

關鍵詞：人工智能 汽車 傳感器 發展現狀 發展趨勢

Current Status and Development of Automotive Sensors in the Era of Artificial Intelligence

Xu Bin Ding Guochen

Abstract：Artificial intelligence is a representative of advanced science and technology， and its technology research and development and application in various fields represent the most cutting-edge technology in all walks of life. The integration of artificial intelligence and the automobile industry has improved the level of automobile manufacturing and promoted the development of intelligence and automation in the field of automobile manufacturing. Sensors are an indispensable and important part of the overall structure of automobiles. Sensors are widely used in automobiles. Sensors can be seen from the body， chassis， navigation system， and control system. Sensors can improve the safety and stability of car driving， and can also provide the driver with accurate road condition information and car driving data， so that the driver can make accurate judgments based on the information obtained by the sensor. In the era of artificial intelligence， the types and functions of automotive sensors are becoming more and more diverse， and the degree of automation is getting higher and higher. Through the application of artificial intelligence in automotive sensors， the accuracy of automotive sensors has been greatly improved， and the safety of vehicle operation has been guaranteed. Comfort and maneuverability have promoted the modern development of my country's automobile industry. This article discusses the development status and trends of automotive sensors in the artificial intelligence era to provide references for the development of related work.

Key words：artificial intelligence， automobile， sensor， development status， development trend

1 引言

城市的建設與經濟的發展使得人民的物質生活水平不斷提高，帶動了汽車需求量的進一步提升，汽車如今已經成為了人們日常生產生活中必不可少的交通工具。傳感器是汽車的重要組成部分，傳感器借助先進的技術手段，可以通過對汽車行使狀態的感知實時獲取數據，并將數據傳輸給汽車控制系統，為駕駛員提供具備參考價值的信息。在人工智能時代，車用傳感器的功能越加多樣，自動化與智能化程度越來越高，通過將人工智能技術應用于車用傳感器當中，可以有效保障汽車行使的安全性，提高汽車生產制造水平，推動我國汽車產業的可持續發展。

2 汽車傳感器的主要特點分析

2.1 實時性特點

傳感器是汽車中不可缺少的重要組成部分，通過在汽車的各個部位安裝傳感器，可以對汽車結構以及以及汽車行使的環境進行有效的監測，實時獲取監測數據，并通過將數據發送至汽車控制系統，為駕駛員的判斷提供依據。傳感器可以在汽車的車身、底盤、發動機、導航系統等多個部位進行應用，通過車用傳感器既可以通過調節汽車內部的溫度、送風等提高汽車駕駛的舒適性;還可以通過準確的判斷汽車與障礙物之間的距離，對汽車行使安全進行判斷，降低汽車行使過程中的風險[1];此外，傳感器還可以通過控制安全氣囊的彈出，在汽車遭受巨大沖擊時自動彈出安全氣囊，保障駕駛員的安全。

2.2 便利性特點

傳感器安裝于汽車的各個部位，可以對汽車行使的各項數據進行有效的獲取，并借助數據集成系統，全面的了解汽車行使中的各項數據，為駕駛員提供安全穩定的行使環境，便于駕駛員根據汽車控制系統反應的問題了解汽車的性能以及行使的情況。因此，車用傳感器具有極強的便利性，尤其是傳感器在導航系統中的應用，可以對駕駛員的行車路線進行獲取和判斷，從而進行行車線路的導航;同時，在駕駛員進行倒車入庫的操作時，通過紅外線傳感器和圖像傳感器，也可以對倒車影像進行實時的傳輸，并借助語音提示幫助駕駛員順利進行倒車操作，避免視線盲區，減少車輛剮蹭的現象。

2.3 精準性特點

傳感器的精度直接關系到了汽車行使的安全系數，與汽車控制系統的性能息息相關。國際以及我國汽車行業對于車用傳感器的精度具有嚴格標準，對傳感器測量的誤差具有十分嚴格的要求，如果傳感器測量誤差過大，精度不夠準確會導致傳感器所獲取的數據信息不夠準確，從而影響汽車控制系統的準確度，干擾駕駛員的判斷，如果在高速行駛的情況下，微小的誤差就會造成嚴重的后果;此外，傳感器還需要對汽車發動機的溫度、轉速、流量、壓力;汽車的剩余流量、時速等參數進行判斷，從而確保汽車行使安全，符合交通法規，避免駕駛員因違反交通法規定而被處罰。因此，車用傳感器還具有精準性高的特點。

2.4 智能化特點

在汽車行使的過程中，任何微小的誤差和故障都有可能造成嚴重的交通事故，給車內人員帶來極為嚴重的人身安全的威脅。而車用傳感器借助智能化的監測、分析與控制技術，為汽車安全行駛提供保障，大大減少了交通事故的發生幾率。在汽車行使過程中，當前方遭遇障礙物時，車用傳感器可以利用激光判斷汽車與障礙物之間的距離，并進行自動報警，便于駕駛員進行車速的調節和緊急避讓;同時，傳感器還可以對車門關閉狀態進行智能化的監測和控制，避免在車門沒有關閉鎖死的情況下發動汽車;此外，通過加速度傳感器還可以操控汽車內的安全氣囊，在發生強烈撞擊時通過對加速傳感器的數據變化進行判斷，將其反饋給汽車控制系統，從而快速啟動安全氣囊，對車內人員起到安全防護的作用。

3 人工智能時代汽車傳感器的應用現狀

傳感器在汽車中的應用十分普遍，且應用的范圍極廣，一般而言在一輛普通汽車中存在著大約上百個傳感器，通過在車身、底盤、發動機、導航系統等多個部位安裝和應用傳感器，可以對汽車行使的數據進行全面的獲取，對汽車的溫度、壓力、速度、流量、轉速等多個指標進行精準的數據獲取，并通過將其實時傳輸給汽車控制系統，為駕駛員的安全行車提供真實可靠的數據信息[2]。通過傳感器的使用，不但可以提升汽車的安全性、舒適性及操控性，還可以對汽車的故障進行有效的判斷，為汽車維修和保養提供依據，并且通過傳感器的有效監測，還可以判斷出汽車行使中的異常情況，并對一些潛在的事故和危險做出及時的報警，從而降低交通事故的發生幾率。

首先，傳感器在汽車底盤中的應用，通過角速度傳感器，可以對車輪的轉速進行感知和判斷;通過動力轉向傳感器，可以對汽車的方向盤進行操控;通過防抱制動傳感器可以操控汽車的防抱死系統等，駕駛員可以根據傳感器獲取的信息，對汽車行使的速度進行判斷，從而避免超速問題的發生，提升汽車行使中的應急能力;其次，傳感器在車身中的應用，通過溫度傳感器、濕度傳感器、氣壓傳感器和風速傳感器，可以保障汽車空調系統的穩定運行，提升車內的舒適性;通過車門傳感器可以對車門的狀態進行控制，避免在車門沒有關閉鎖死的情況下發動汽車，通過報警系統保障車門安全關閉;通過加速度傳感器可以操控汽車內的安全氣囊，對車內人員起到安全防護的作用;通過對車燈亮度進行有效控制，可以幫助駕駛員清晰掌握路況，避開車輛行駛中的障礙物，保障車輛行駛的安全性和舒適性。再次，傳感器在汽車導航系統中的應用。例如，在汽車行使的過程中，應用于導航系統中的應用可以將獲取的信息實時傳輸給汽車控制系統，通過這樣的方式獲取車輛行使的信息，并為駕駛員提供相應的導航服務，為車輛行使獲取更加全面和準確的信息，從而幫助駕駛員更好的判斷車輛行使的路線。

隨著人工智能技術的進一步發展，也對車用傳感器的性能帶來了顯著的創新與優化，由原本單一的數據監測功能逐步向更加多元化和多種功能的集成方向發展，可以同時實現對多個變量的檢測，這就可以有效的減少汽車中所使用的傳感器的數量，降低汽車制造成本，同時也降低后期對傳感器進行維護的難度。在人工智能技術中，ADAS系統作為人工智能與汽車深度融合的先進系統，實現了智能化的車速控制和自動泊車，還具有自動化的防碰撞報警、盲點感應及緊急制動功能，通過ADAS系統的應用大大提升了車用傳感器的性能，推動了汽車制造產業的創新發展[3];此外，通過人工智能技術與圖像傳感器、雷達探測器、激光傳感器等的配合，可以對汽車行使情況進行全方位的判斷，最大限度的保障汽車行使安全;通過人工智能技術與雨量傳感器的配合，可以根據雨量大小進行自動化的雨刷啟動，避免雨雪天氣對汽車行使造成的干擾。隨著人工智能技術的進一步發展，必將與汽車傳感器進行更加深度的融合，發揮出更加顯著的作用。

4 人工智能時代汽車傳感器的發展趨勢

4.1 檢測精度更高

隨著人工智能技術的進一步發展，其在車用傳感器中的應用將會顯著提高傳感器檢測的精確度，從而有效提升汽車控制系統的操控性，提高汽車整體的性能;同時，依托于集成電路，可以將傳感器和微處理器進行融合，減少外界環境對于傳感器的干擾，提升傳感器的準確度，并減少外界因素對傳感器造成的不利干擾;此外，通過人工智能與傳感器各種功能之間的融合，可以實現傳感器功能的有效集成，在汽車行使的更多領域發揮檢測作用，尤其是對自動變速、自動泊車、無人駕駛等汽車制造領域的前沿技術做出巨大的貢獻[4]。

4.2 反應速度更快

汽車傳感器是通過將傳感器檢測到的數據傳輸到汽車的控制系統中，為駕駛員提供相應的數據參考及行車警報，便于駕駛員根據汽車控制系統的指令采取相應的措施。而傳感器獲取信息、傳遞信息及發送指令的時效性也就直接關系到了汽車行使以及操控的安全性。隨著人工智能技術的發展，其在傳感器中的應用應當對傳感器的反應速度進行有效的提升，通過提高汽車傳感器的反應速度，更加精準和快速的判斷汽車行使的情況，并對一些突發事件和交通事故做出快速的反應，保障車內人員的人身安全，減少交通事故的發生幾率。

5 結論

人工智能是我國最為先進和前沿的技術的代表，通過將人工智能與車用傳感器相結合，可以對現有的車用傳感器的性能進行進一步的優化，提高車用傳感器的精準度及反應速度，發揮出車用傳感器更大的性能，并實現對汽車控制系統自動化和智能化的操控，從而為駕駛員的安全駕駛提供依據，保障行車安全。隨著人工智能技術的進一步發展，其與汽車傳感器之間的技術融合將會越加深入，也必將會在汽車制造領域發揮更大的應用價值。

參考文獻：

[1]顧俊.解讀人工智能時代汽車傳感器的現狀與展望[J].內燃機與配件，2020（01）：211-212.

[2]王輝.傳感器在汽車電子技術中的應用[J].湖北農機化，2019（17）：61.

[3]尹靖康，孟慶達，周穎.現代汽車電子系統中智能傳感器的應用[J].時代汽車，2017（6）：45-45.

[4]蘇楠.人工智能的發展現狀與未來展望[J].中小企業管理與科技（上旬刊），2017（04）：112-113.