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车用传感器未来发展驱动力及趋势


格雷创科技 / 2012-08-21

一直以来,传感器技术就被广泛地应用在日常信息、通讯、汽车、医疗等外围精密设备上,其中又以汽车工业作为车用传感器产品最为突出,一般使用在车上的传感器是以行车计算机系统作为输入装置,它将汽车运行中各种工作状况信息,包括:车速、车况及各种介质的温度、发动机运转工作状况及路面信息等,转化成电讯号输给计算机,以便发动机处于最佳工作状态、排放废气污染为最小,及车身稳定控制使行车最安全,是汽车电子控制系统的关键组件,也是汽车电子技术领域研究主要核心。

 

车用传感器发展的主要因素——安全与舒适 根据市场调研公司BCC研究报告指出,2005年全球车用传感器产值为105亿美元,预计到2010年将提高至142亿美元,年平均成长率为6.1%。最早车上传感器主要是用在引擎或是驱动系统等行驶状态监测,主要有氧气、流体、温度、地压与电流等传感器。 随着汽车市场对于驾驶安全、舒适性及操控性等要求持续提升,对分散在负责安全、舒适与环保等各个车用次系统的要求也越来越高,以提升安全功能的各式传感器,占了整体传感器数量的50%以上,年平均增长率最高,达到了13.7%,因此从汽车安全角度来看,传感器应用是极为关键性的电子组件。

 

其次便是车用动力传感器,包括,速度与氧气传感器增长率为6.7%、压力与加速度传感器为5.7%、空气流量、温度与其它传感器增长率约为4.6%,年增长率约为6.2%;在所有传感器组件中,则以速度与氧气传感器产值最高,预估将从2005年的62亿美元提升至2010年的86亿美元。 另外,在车用影像传感器方面,根据iSuppli统计,车用CCD(CMOS) 影像传感器在整个传感器市场中,仅有1%左右市场占有率。但预期至2007年时,复合增长率将会超过40%,总销售量也会超过1,100万颗,未来每辆汽车上至少会装配5至10个影像传感器,若以一部汽车装备10个影像传感器,车用影像传感器市场规模高达16亿美元。 降低事故发生率 汽车安全发展至今,其终极目标就是降低事故发生率,而这也是车用传感器发展以来最重大的指标之一。一般人向前的视野约略超过180度,不过,车上的三面后视镜总计不过是40-50度的后照视野,更不要说大型车辆所能提供驾驶者的可视范围;因此,车辆后方、侧边等死角也是造成意外擦撞的主要原因。

 

经美国汽车安全的研究报告数据指出,在北美汽车零件市场中,后视镜每年销售金额保守估计超过2.5亿美元,换句话说每年美国车主替换数以百万计的后视镜,或在车子各个部位加装新的后视镜,来改进汽车后方可视范围。不过,汽车后方视野盲点的产生原因很多,可能是因为后视镜角度调整不正确,或是汽车结构上有遮住驾驶员视野的后车柱,又或者是搭载大件行李遮住驾驶员向后方的视野。 此外目前汽车外型设计潮流走向高腰线,每部新发表的汽车外型门侧车窗都更高了一些,驾驶员的视野也越来越被侵犯,而盲点侦测设备的需要似乎也越来越大。 因此,目前已有许多感测技术,甚至是雷达技术都已实际被应用在汽车上,藉以提升汽车驾驶的安全性,而众多传感器技术中,若能找到最可靠的感测技术,是不会受到光线明亮昏暗,或浓雾、下雨、下雪等天气状况,乃至于空气污染、灰尘等环境状况的影响。 车用传感器在汽车上主要应用 刹车系统 基于汽车必须具有平稳、安全驾驶的考量,以车辆刹车系统为例,针对汽车四个轮子的操控上,除了运用大量位置、位移和压力传感器并普遍安装了防爆冲死锁刹车系统(Anti Lock Break System;ABS)外,包括国产车在内,大都已增设电子刹车自动分配系统(Electronic Braking-pressure Distribution;EBD),可大幅提升阴雨气候、雪等天气路况不佳时驾驶的稳定性。 目前,高档车款进一步加装了紧急刹车辅助系统(Electronic Brake Assistance;EBA),该系统在发生紧急情况时,自动检测驾驶者踩刹车踏板时的速度和力度,并判断紧急刹车的力度是否足够,一旦需要就会自动增大刹车力度及强化性能。 开车舒适、方便是驾驶者最大的驾车乐趣 许多高级及豪华车款的配备及设备都趋于人性化,不但彰显其身份地位象征,另一方面也提高驾驶者驾驶安全性、舒适性及方便性。比方说:搭配驾驶者驾驶习性、身高与体重,运用位移传感器与微阀控制,可以将座椅、后视镜调整到驾驶者最舒适的状态并加以纪录,还能顾及到驾驶的最佳行车视野。

 

另外,还可运用影像、距离、超声波或激光传感器,再经由显示、警示等设备告知路面车行信息,以利驾驶者降低盲区及视野死角,保持最佳车距及便于路边停车控制及倒车动作。

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