先进传感器应用引领汽车产业新机遇
2016-02-01 09:31:41   来源：微迷   评论：0   点击：

驾驶者对于汽车更安全，更舒适和更清洁目标的追求是无止境的，这也不断刺激着对于汽车传感器的需求。作为just-atuo/QUBE新项目的一部分，我们仔细研究了汽车传感器的市场驱动力以及行业供应链的机会。

传感器把物理变化转变为电学信号。面对新能源汽车的大趋势，汽车传感器将如何创新发展，对此我们请教了Magna的CTO Swamy Kotagiri。他说：“汽车电气化的目的是减少尾气排放以及提高燃料效率，这意味着同样燃料下更远的行驶距离，换句话说是更小的每公里二氧化碳排放量。达到这一目的除了电动汽车之外，另一个方法是合适地使用油耗，比如让水泵只在需要的时候工作，这就意味着我们必须感知压力和温度，这需要很多传感器。再比如，有一些车辆可以利用传感器测量引擎温度和车辆速度，利用数据控制车上的栅格，以实时改善车辆行驶中的空气动力学和热力学性能。还有很多其它传感器应用的例子，所有这些都是为了一个最终目标，那就是更好的燃料效率和更低的废气排放。为了实现这一目标，我们需要更多的传感器。”

更严格的排放规定

多亏了排放方面的各种规定，引擎的性能和竞争指标才由原来完全的机械领域转换到依赖电学控制，以便管理引擎燃料燃烧和废气排放。

从最初的引擎控制单元（ECU）利用尾气氧传感器（HEGO）信号控制空气-燃料比开始，电子燃料系统的功能迅速地扩展到利用电子器件控制点火时间，可变阀门驱动，涡轮排气泄压阀控制，油门信号以及废气再循环等等。

Tenneco战略和商务发展部门的执行副总裁Tim Jackson告诉我们：“传感器是一个很有趣的话题。坦白说，我们正在朝着多功能传感器的方向发展，比如可以同时感知温度和压力的传感器。在反应物传输系统中，我们需要精确地控制剂量以达到98%以上的SCR系统效率。所以我们必须把压力传感器移动到紧邻喷射口，同时还必须密切关注反应物温度因为这会影响到给料的效率和速度。所以越来越多的多功能传感器会被使用。目前柴油机微粒再生过程的传感器仍然是传统的delta-p传感器，所以利用先进传感技术提高柴油机微粒过滤器（DPF）的准确度，以减小主动再生和因此而导致的燃料消耗，将是行业内的一大重要课题”。

智能传感器需求看涨

随着汽车变得更加智能——从今天的自动泊车到未来的自动驾驶，每辆汽车里的可联网智能传感器数量将只增不减。这些智能传感器让车辆变得更加安全。例如，MEMS器件使得防撞安全系统成为可能。轮胎传感器可以测量车辆速度，雷达或者激光传感器测量障碍物距离。闭环反馈系统的广泛应用需要更多的智能传感解决方案。“MEMS是实现大多数新型传感器的关键，不论是惯性传感器，压力传感器还是热成像，”Sensonor Technologies的联合创始人和销售部总裁Petersen如是说道。

MEMS领域一些值得注意的技术趋势包括更小的传感器尺寸，更大的量测范围，更高的量测精度以及集成更多的功能。我们还观察到一个渐变的趋势，那就是从接触式传感器向非接触式传感器的转变，因为汽车厂商需要器件具有更好的耐久度，可靠性和精度。“所有人都想要更高的精度，”Petersen补充道，“然而这需要与成本综合考虑。通常这些需求与精准导航，引擎控制和自主驾驶相关。我们正在上述领域与Google,Apple,Uber和Toyota等进行密切的合作。”

车内动作识别或成明日之星

在屏幕前顺时针绕动手指就能调节音量，或者利用手指的动作就可以接通或者挂断电话。这些新奇功能都依赖于驾驶座舱里的传感器或者摄像头。比如，KIA已经开发了用于动作识别和眼球跟踪的概念模型。利用红外摄像头识别驾驶员手掌和手指的旋转和挥舞动作，可以打开一系列控制菜单。眼球跟踪系统则可以根据视角自动调节3D仪表系统。即使最简单的动作识别系统也需要多个接近传感器以识别驾驶员手部动作并打开常用的选项和控制菜单。

驾驶安全带动传感器需求

主动和被动安全系统也在驱动着市场成长。激光，雷达和摄像头是其中的重要代表，有很多产品已经处于第二代甚至第三代的研发阶段。这些器件针对不同车型和不同目的采用客制化形式，价格也比完整的系统明显地便宜。而随着无人驾驶需求的推动，越来越多超声传感器也开始得到应用，以直接监测车辆所处的环境。先进驾驶辅助系统（ADAS）技术还需要更多能够监测汽车运行状态的高精度传感器。