У данашњој ери брзог технолошког развоја, ауто се креће ка интелигенцији и аутоматизацији. Иза ове промене, сензори играју виталну улогу. Као „осјетни орган“ моторних возила, сензори могу пратити радни статус возила, информације о околини и возачеве радне намјере у реалном времену, пружајући кључну подршку подацима за безбедан и ефикасан рад возила.
Примена сензора у различитим системима ауто
Погонски систем
У систему погона, сензори играју кључну улогу да обезбеде ефикасан рад мотора и оптимизују економичност горива. Сензор протока ваздуха је инсталиран између филтера за ваздух и кућишта лептира за гас, прецизно мери количину ваздуха који улази у мотор и претвара количину удахнутог ваздуха у електрични сигнал и шаље га ЕЦУ мотора као један од основних сигнала за одређивање количине убризганог горива, чиме се оптимизује ефикасност сагоревања горива, побољшава излазна снага и смањује емисија издувних гасова. Сензор притиска прати притисак уља у реалном времену како би се осигурало да су све компоненте мотора добро подмазане и да би се избегло хабање узроковано недовољним подмазивањем. Поред тога, ту су сензори температуре воде, сензори температуре уља, сензори температуре усисног ваздуха, сензори температуре издувних гасова, итд., који претварају информације о температури у електричне сигнале за контролу времена отварања и трајања ињектора, осигуравајући да мотор ради у одговарајућем температурном опсегу. Сензор кисеоника је инсталиран на издувној цеви. Откривајући садржај кисеоника у издувним гасовима аутомобила и однос ваздуха-гориво у цилиндру, он шаље негативан повратни сигнал систему за снабдевање горивом како би исправио импулс убризгавања и прилагодио однос ваздуха{7}}гориво на теоријску вредност како би се постигао идеалан ефекат пречишћавања издувних гасова. Сензор детонације је инсталиран на телу цилиндра и уноси притисак у цилиндру или сигнал вибрације мотора у ЕЦУ. Након обраде од стране ЕЦУ-а, контролише угао напредовања паљења, потискује појаву куцања и штити мотор од оштећења.
Систем шасије
Сензори у систему шасије су кључни за стабилност управљања возилом и безбедност вожње. Сензор брзине точкова обезбеђује кључне податке за -систем против блокирања точкова (АБС) и електронски програм стабилности (ЕСП), тако да возило остаје стабилно током кочења и вожње. Када возило кочи, сензор брзине точка прати брзину точка у реалном времену. АБС систем одређује да ли ће се точак блокирати на основу ових података и на време подешава притисак кочнице како би спречио губитак контроле узрокован блокирањем точка. ЕСП систем користи сигнале сензора брзине точкова и сензора угла управљања да би утврдио да ли возило проклизава или је ван контроле, и аутоматски кочи одговарајуће точкове или прилагођава излазни обртни момент мотора како би возило било стабилно. Сензор угла управљања омогућава возилу да прецизно реагује на возачеву операцију управљања и побољша контролу вожње. Уграђује се у систем управљања и повезује се са воланом или осовином управљача. Он прати угао и правац окретања волана у реалном времену и преноси сигнале електронском контролном систему возила тако да систем може да прилагоди положај вожње возила и расподелу снаге у складу са углом управљања.
Сигурносни систем
Сигурносни систем је један од најкритичнијих делова возила, а сензори играју кључну улогу у њему. Сензор судара може брзо да осети силу удара у тренутку судара возила, активирајући ваздушни јастук да искочи и штити безбедност возача и путника. Сензор судара окидача се такође назива сензор интензитета судара, који се користи за откривање промене убрзања током судара и пренос сигнала судара на ЕЦУ ваздушног јастука као сигнал окидача ЕЦУ ваздушног јастука; заштитни сензор судара се такође назива сигурносни сензор судара, који је повезан у серију са сензором судара окидача како би се спречило да ваздушни јастук случајно експлодира. Систем безбедности пред{3}}састављен од милиметарских-радарских сензора и сензора камере може да прати услове на путу у реалном времену, да унапред упозорава на потенцијалне опасности, па чак и да аутоматски кочи када је то потребно, ефикасно смањујући ризик од несрећа. Радар са милиметарским-таласима је одговоран за откривање удаљености, брзине, угла и других информација о возилу или препреци испред, док се камера користи за идентификацију типа и карактеристика циљаног објекта. Након што се подаци та два споје, систем може прецизније проценити степен опасности и предузети одговарајуће мере. Поред тога, постоје сензори за откопчавање сигурносних појасева и сензори за незатворена врата, који пружају сву-заштиту за безбедност возила.
Систем контроле тела
Сензори у систему за контролу каросерије користе се за праћење и контролу различитих каросеријских функција возила како би се побољшала удобност и удобност вожње. На пример,-сензор температуре у аутомобилу и спољни-сензор температуре аутомобила служе кабини и клима{3}}систему, пружајући информације о температури за аутоматски-систем за климатизацију, тако да-клима уређај може аутоматски да прилагоди ефекат хлађења или грејања у складу са температуром унутар и изван аутомобила, стварајући угодно окружење за- путнички аутомобил. Светлосни сензор користи фотоелектрични ефекат да претвори промену изложености сунчевој светлости у промену тренутне вредности, која се користи за подешавање осветљености екрана аутомобила како би се осигурало да возач може јасно да види информације на екрану под различитим условима осветљења. Аутоматски брисач користи сензор за кишу за контролу брзине окретања брисача. Аутоматски подешава радну фреквенцију брисача према количини падавина, без потребе за ручним управљањем од стране возача. Поред тога, ту су и стаклени сензори нивоа резервоара за воду, сензори нивоа резервоара за гориво, сензори нивоа моторног уља итд., који прате нивое течности различитих течности у возилу у реалном времену. Када је ниво течности пренизак, возач се подсећа да је дода на време како би избегао квар возила узрокован недовољном течношћу.
Тренд развоја сензорске технологије
Мулти{0}}фузија сензора
Различити типови сензора, као што су камере, радари и лидари, реализоваће фузију података да би возилима пружили свеобухватније и тачније информације о перцепцији животне средине. Сваки сензор има своје јединствене предности и ограничења. Кроз технологију фузије података, предности сваког сензора могу се у потпуности искористити како би се надокнадили његови недостаци. На пример, камера може да пружи богате визуелне информације за идентификацију типа и карактеристика објеката; радар са милиметарским-таласима има добре перформансе детекције у тешким временским условима и може прецизно да измери растојање и брзину циљаног објекта; лидар може да обезбеди високо{4}}прецизне тродимензионалне-мапе животне средине. Фузија података са ових сензора може учинити перцепцију возила о околини свеобухватнијом и тачнијом, и побољшати поузданост и безбедност система аутономне вожње. Истовремено, сензори ће интегрисати интелигентније алгоритме, имати функције као што су претходна обрада података, издвајање карактеристика и анализа одлука и могу директно да обезбеде вредније информације контролном систему возила, смање зависност возила од задње-платформе и побољшају брзину одзива система.
Интелигенција и интеграција
Уз континуирани развој технологије вештачке интелигенције, сензори ће постати интелигентнији. Будући сензори неће моћи само да прикупљају податке, већ и анализирају и обрађују податке у реалном времену, доносе одлуке на основу резултата анализе и директно контролишу одређене функције возила. На пример, интелигентни сензори могу аутоматски да подесе излазну снагу мотора, тајминг мењача мењача и силу кочења кочионог система у складу са статусом вожње возила и информацијама о окружењу како би се постигла интелигентна вожња возила. Поред тога, усвајањем напредне МЕМС (микро-електромеханичког система) технологије и технологије паковања, интегрисање више функција сензора у један чип или модул може не само да смањи величину и тежину сензора, смањи трошкове, већ и да побољша поузданост и способност сензора против -ометања. На пример, интегрисањем сензора притиска, сензора убрзања, жироскопа итд. у један МЕМС чип формира се мултифункционална инерцијална мерна јединица (ИМУ), која се широко користи у навигацији возила, контроли стабилности и другим системима.
Већа тачност и поузданост
Са сталним развојем технологије аутономне вожње, захтеви за тачност и поузданост сензора постају све већи и већи. У будућности, сензори ће наставити да побољшавају своју тачност мерења и резолуцију како би испунили захтеве високе{1}}прецизности система аутономне вожње за перцепцију животне средине. На пример, тачност лидара ће наставити да се побољшава и биће у стању да прецизније открије детаље ситних препрека и објеката; резолуција и квалитет слике камера ће такође наставити да се побољшавају, омогућавајући алгоритмима за препознавање слика да прецизније идентификују циљане објекте као што су саобраћајни знаци и пешаци. Истовремено, поузданост сензора ће такође постати кључни фактор. Усвајањем редундантног дизајна, дијагностике кварова и технологије{5}}толерантне на грешке, обезбеђује се да сензори могу да раде стабилно и поуздано у различитим сложеним окружењима и радним условима, пружајући заштиту за безбедну вожњу возила.
Закључак
Као основна компонента интелигентног и аутоматизованог развоја моторних возила, сензори играју незаменљиву улогу у свим аспектима система погона возила, система шасије, безбедносног система и система контроле каросерије. Уз континуирани напредак технологије, примена сензора у моторним возилима ће бити обимнија и дубина-дубина, а мулти-фузија, интелигенција и интеграција, као и већа тачност и поузданост постаће будући тренд развоја.
