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1、传感器在现代汽车安全领域的应用研究 海 南 大 学 毕 业 论 文（设计） 年级：2012级 学院： 应用科技学院（儋州校区） 系别：工学部 专业：交通运输专业（汽车服务工程方向） 指导教师： 陈险峙 完成日期： 2016 年 05 月 21 日 摘要 目前来看，汽车行业发展的核心技术已经成变了汽车电子技术，调查显示,整车费用的30%都是来源于汽车电子,并且汽车上80%的技术革新将来自汽车电子方面。近些年来，汽车电子产品已广泛应用于汽车的各个系统，并朝着汽车 综合电子控制系统发展。在汽车电子产品中，传感器成为电子产品关键的基础设施。传感器的使用数量在现代汽车上也在不断增加，应用的范围也越来越广
2、。目前汽车上的传感器已经遍布全车各个方面，从发动机行驶系统到车身控制系统再到底盘系统都已经有了传感器的身影。传感器的数量和水平成为衡量现代高级轿车的关键标准。随着人们对汽车安全性能的要求不断地提高，传感器在汽车安全领域的应用就显得更加重要，能够有效的预测事故的发生，减少事故发生率，并在事故发生时有效减少对车上人员的伤害。本文通过对图像传感器，胎压监测传感器，ABS传感器和安全气囊传感器在汽车安全领域应用的研究分析，展望传感器在汽车安全领域应用的发展趋势和市场方向。 关键词：传感器；汽车；安全； I Abstract At present, the development of the auto
3、motive industry has become the core technology of automobile electronics technology changed, the survey shows that 30% of the cost of the vehicle is derived from the automotive electronics, and 80% of technological innovation on the car from the automotive electronics . In recent years, automotive e
4、lectronics products have been widely used in various systems of the car, and towards an integrated automotive electronic control systems development. In automotive electronics, the sensor electronics become critical infrastructure. The number is also increasing the use of sensors in modern cars, the
5、 increasingly wide range of applications. Current sensors on the car has been around all aspects of the entire vehicle, from the engine to the body control system with the system and then to chassis systems already have presence sensor . Number and level sensors become a key measure of modern limous
6、ine. As the car safety performance requirements continue to increase, sensor applications in the field of automotive safety becomes even more important, it can effectively predict the occurrence of accidents, reduce accident rates, and reduce the time of the accident on board personnel hurt. Based o
7、n the image sensor, tire pressure monitoring sensors, ABS sensors and airbag sensors in automotive safety research areas of application analysis, development trend outlook sensor field of automotive safety applications and market direction. Key words: sensor; cars; security; II 目录 1绪论 . 2 1.1 传感器的发展
8、 . 1 1.2 传感器在现代汽车安全领域的应用现状 . 2 1.3 小结 . 4 2 图像传感器在汽车安全领域的应用 . 6 2.1 图像传感器的工作原理 . 6 2.2 图像传感器的发展历史 . 6 2.3 图像传感器在汽车上的应用 . 8 2.4 图像传感器发展的未来趋势 . 9 3 胎压监测传感器在汽车安全领域的应用 . 10 3.1 胎压正常的重要性 . 10 3.2 TPMS的分类以及工作原理 . 10 4 ABS传感器在汽车安全领域的应用 . 13 4.1 ABS的组成和工作原理 . 14 4.2 ABS的发展历史及应用现状 . 16 4.3 国内的ABS研究现状 . 16 5
9、安全气囊传感器在汽车安全领域的应用 . 18 5.1 安全气囊的组成 . 18 5.2 碰撞传感器的工作原理 . 19 5.3 安全气囊的发展趋势 . 19 6 总结及展望 . 21 7 致 谢 . 22 8 参考文献 . 23 III 1绪论 1.1 传感器的发展 人用感觉器官感受外界的信息，然后通过感觉神经或者大脑感觉区使人体对外界产生具体的体验。但是，人体的这些感觉只是一个模糊的感觉，不够灵敏，不够精确。例如，我们的皮肤只能对大气温度产生暖、热、凉、冷的相对感觉，不能给出摄氏度的精确测量。更有甚者，人体对外界的感受范围和感受程度也十分有限。在声、光、热、电、磁、力与化学等能量载体之中，人
10、体没有能够感受通常意义上的电和磁的器官。人体的味觉和嗅觉只能简单反映某些化学能的存在，听觉和视觉只对频率范围内的声波和光波给出简单的反应。只有触觉比较丰富，它既是热能也是多种机械能的传感器。但是，人体传感器的灵敏度也十分有限，信号太轻，不足以使其产生感受；信号太重，则又容易使其受到伤害。于是，与发明工具以拓展手足的功能一样，人也需要、并根据需要发明了传感器来拓展他们的感觉器官。 历史上第一个人造传感器，大约应该算我们古代祖先发明的湿度计。这个湿度计利用木炭和羽毛对大气中所含水分吸收能力上的悬殊差距，将某一标准湿度环境下等重的木炭和羽毛分置于天平两端，根据被测环境下天平的倾斜程度来计量大气的相对
11、湿度。而更令人称奇的是，传感器的基本构造原理之一就是利用两种材料对同一物质感受能力的差别来构造对这种物质的传感器。 1 传感器是信息社会中最重要的功能器件，因为只有使用它，才能将各种形式的能量和物质的存在，以及存在的程度，转换成易于搜集和处理的信息。像人需要手、耳、眼来感觉外部事物一样，汽车也需要耳目来感受外界信息，汽车的耳目就是各种各样的传感器。 1 1.2 传感器在现代汽车安全领域的应用现状 现代生活中,随着汽车行业的蓬勃发展,人们生活水平的不断提高，越来越多的人开始购买汽车，所以汽车的各方面功能也开始受到人们越来越多的关注。汽车在给人们带来方便的同时，也带来了一些负面的影响，交通事故的发
12、生率也逐渐升高,人们对汽车的驾驶性能越来越高,尤其是安全性能方面的需求。汽车的出现使人们的生活方式发生了翻天覆地的变化,甚至影响到整个社会的经济变革2。虽然汽车只有短短数百年的历史，但是它的发展速度却是很快，随之汽车制造业以及相关产业也成为国民经济发展的支柱产业。 由图1.2可以看出我国的汽车保有量在不断增加。现代的汽车已经不光是一个根本上的代步工具，它正朝着更加舒适，更加安全，更加清洁的方向发展，这就给汽车电子技术的发展提供了一个好的前景2。20世纪90年代，为了实现可持续发展战略，发达国家对汽车工业提出的更高要求，要求汽车的排放和消耗必须达到国家制定的相应标准才能进行生产制造2。这极大地促进了传感器电子技术的快速发展。 当今传感器技术发展的速度非常快
