차례
● 소개
● 시장개요
● 다양한 유형의 자동 센서
● 결론
개요
현대 자동차 기술은 운전자와 승객 모두의 편안함을 강화하는 동시에 안전성과 효율성을 개선하기 위해 자동 센서에 크게 의존합니다. 이러한 고급 장치는 다양한 상황을 모니터링하고 대응하여 차량이 최적의 성능을 발휘하고 잘 보호되도록 합니다. 센서 기술의 발전 덕분에 자동차는 이제 내비게이션을 지원하고 충돌을 방지하며 배출가스를 효과적으로 관리하는 기능을 갖추고 있습니다. 확대되는 자동 센서 시장은 더 안전하고 연료 효율이 높은 차량에 대한 수요가 증가하고 있음을 반영합니다. 자동차 산업이 발전함에 따라 최첨단 센서를 통합하면 차량 기술 혁신의 길을 열 수 있습니다.
시장 개요
시장 규모 및 성장
전 세계 센서 시장은 앞으로 몇 년 동안 상당히 성장할 것으로 예상됩니다. 30.68년 2023억 62.2천만 달러에서 2028년 15억 달러로 확대되며 연평균 성장률(CAGR)은 XNUMX%입니다. 이러한 급증은 주로 운전자 지원 시스템(ADAS)에 대한 수요 증가와 전기 자동차(EV) 및 하이브리드 자동차(HV) 생산 증가에 기인합니다. MarketsandMarkets의 보고서에 따르면, 차량 안전 및 배출 기준을 강화하기 위한 엄격한 정부 규제도 시장 확장의 원동력입니다.
시장 점유율
시장은 온도, 산소, 위치 및 압력 센서와 같은 센서 유형을 기준으로 구분됩니다. 승용차 및 상업용 차량(경형 및 대형)을 포함한 차량 유형도 세분화됩니다. 다양한 지역에서 아시아 태평양이 가장 큰 성장을 보일 것으로 예상됩니다.
주요 트렌드
ADAS 및 자율 주행 자동차에 대한 수요 증가는 LiDAR 및 레이더와 같은 센서 기술이 사용되면서 촉진되었습니다. IoT와 AI를 애플리케이션에 통합하면 센서의 기능과 특징이 향상됩니다. 차량(EV) 및 하이브리드 차량(HV)으로의 전환도 센서 기술 채택에 영향을 미치고 있습니다. 센서는 이제 배터리 상태 및 충전 상태와 같은 중요한 요소를 추적해야 하기 때문입니다. 이러한 변화는 센서 기술의 발전과 안전성 및 효과성에 대한 소비자의 기대치 상승에서 비롯되어 자동차 센서 시장 추세의 지형을 형성합니다.
다양한 유형의 자동 센서
산소 센서
자동차 O2 센서는 차량의 배출 제어 설정에서 역할을 하며 자동차 애호가와 정비사 사이에서 산소 센서로 알려져 있습니다! 일반적으로 차량 엔진 베이 구역의 매니폴드 영역에서 발견되는 이 센서는 배기 가스에 존재하는 산소 수준을 파악하여 엔진 제어 장치(ECU)가 최적의 성능을 위해 공기-연료 혼합물을 미세 조정하는 데 도움이 됩니다! 산소 센서는 지르코니아 또는 티타니아 소재로 제작된 구성 요소를 특징으로 하며, 배기 가스 내의 산소 농도를 주변 대기의 산소 농도와 비교하여 전압 차이를 생성합니다.
공기와 연료의 혼합물이 연료가 많고 산소가 적을 때(연료가 많을 때) 센서는 더 낮은 전압을 생성합니다. 희박할 때(산소가 많고 연료가 적을 때) 전압은 더 풍부할 때보다 감소하는 대신 증가합니다. 이러한 지속적인 피드백을 통해 엔진 제어 장치(ECU)는 연료 분사 및 점화 타이밍을 조정하여 연소를 달성하고 배출가스를 줄이고 연료 효율을 높일 수 있습니다. 오늘날의 차량에서는 촉매 변환기의 앞뒤에 여러 개의 산소 센서가 배치되어 촉매 변환기가 유해한 배출가스를 줄이는 데 얼마나 효율적으로 작동하는지 평가합니다.
질량 공기 흐름(MAF) 센서
질량 공기 흐름(MAF) 센서는 엔진으로의 공기 흡입량을 계산하는 데 중요한 역할을 합니다. 효율적인 연소 공정을 위한 올바른 연료 분사를 결정하는 데 중요한 요소입니다. 이 센서는 일반적으로 공기 필터와 흡기 매니폴드 사이에 배치됩니다. 종종 가열된 와이어나 필름을 사용하여 공기 흐름을 측정합니다. 공기가 이 요소 위로 이동하면 냉각되어 전기 저항 수준이 변합니다. 전자 제어 장치(ECU)는 와이어의 온도를 제어하는 데 필요한 전기를 추적합니다. 이 정보를 사용하여 엔진으로 유입되는 공기량을 파악합니다. 공기량을 정확하게 측정하는 것은 ECU가 최적의 엔진 성능을 위해 공연비를 미세 조정하는 데 중요하며, 이는 배출가스를 줄이고 정지 또는 고르지 않은 공회전을 방지하는 데 도움이 됩니다. 고급 MAF 센서는 또한 온도와 압력의 변화를 고려하여 ECU에 더욱 정확한 세부 정보를 제공합니다.
압력 및 진공 센서
압력 센서는 엔진 및 변속 시스템, 제동 및 HVAC 시스템(난방 및 에어컨)과 같은 다양한 시스템에서 다양한 용도로 사용되는 차량의 부품입니다. 이러한 센서는 일반적으로 압력이 변할 때 저항을 변경하여 그에 따라 전기 신호를 생성하는 압전 소자를 사용합니다. 한 가지 예는 매니폴드 절대 압력(MAP)으로, 매니폴드 내부의 공기 압력을 모니터링하여 엔진 부하를 계산하고 연료 공급 및 점화 타이밍 조정을 제어하는 데 도움이 됩니다. 이 장치는 다양한 상황에서 엔진 성능과 연료 효율을 향상시킵니다. 진공 센서는 일반적으로 배기 제어 설정에서 흡기 매니폴드 또는 기타 엔진 부품 내의 진공 수준을 감독하는 데 사용됩니다. 효율적인 기능을 위해 정확한 진공 수준에 의존하는 EGR 및 브레이크 부스터와 같은 시스템의 최적 작동을 보장하는 데 도움이 됩니다.
근접 센서
오늘날의 자동차는 안전과 편안함에 중요한 근접 센서 없이는 효과적으로 작동할 수 없습니다. 일부 자동차에는 주차 보조 장치와 지점을 식별하고 충돌을 피하는 시스템이 있습니다. 이러한 센서는 초음파 신호와 레이더 또는 라이더 설비를 포함하는 다양한 기술의 도움으로 차량 근처의 물체를 식별할 수 있습니다. 초음파 센서는 근처 물체에서 반사되는 주파수 음파를 전송합니다. 그런 다음 에코가 돌아오는 데 걸리는 시간을 파악하여 이러한 물체의 거리를 결정합니다.
이러한 센서는 일반적으로 주차 보조 시스템에 적용되어 운전자가 속도를 유지하면서 장애물을 인식하도록 돕습니다. 물체의 이미지를 캡처하고 속도와 차량까지의 거리를 측정하기 위해 빛에 의존하는 대신, 레이더 센서는 전파를 사용하여 물체를 캡처합니다. 이 기술의 관련성은 크루즈 컨트롤과 레일에서 장애물이 감지되면 자동 비상 브레이크와 같은 기능에 있습니다. 즉, 시스템은 고정밀로 움직이는 물체를 감지하고 필요한 반응을 제공해야 합니다. 라이더 센서는 비용 요소로 인해 차량 내에서 사용이 제한적입니다. 그러나 환경의 3차원 지도를 만드는 데 가장 적합한 솔루션을 제공합니다. 따라서 정교한 수준의 자율 주행 기능에 이상적입니다.
비전 센서
비전 센서는 정교한 차량의 일부로서 현대 ADAS에 응용됩니다. 이러한 센서는 CMOS(상보형 금속 산화물 반도체) 또는 CCD(전하 결합 소자) 기술을 사용하여 자동차 주변 이미지를 캡처합니다. 그런 다음 이러한 이미지에 대해 더 복잡한 계산을 수행하여 차선 표시, 교통 표지판, 보행자 및 다른 차량과 같은 다양한 다른 기능을 인식합니다. 단일 비전 센서에 여러 센서를 결합하면 차선 이탈 경고 및 자동차의 자동 비상 제동과 같은 안전 기능이 더 안전해집니다. 또한 크루즈 컨트롤 및 교통 표지판 인식과 같은 기능도 통합합니다.
일부 정교한 시스템은 특히 주차 및 저속 주행 시 360도 시야를 제공합니다. 기술 네트워크가 발전함에 따라 비전 센서는 머신 러닝 및 인공 지능과 통합되어 다양한 주행 조건에서 정확도와 신뢰성을 높였습니다. 이러한 통합은 조만간 자율 주행차의 출현을 위한 길을 열 것입니다.
냉각수 및 온도 센서
냉각수 및 온도 센서는 온도 변화에 따라 저항을 변경하는 서미스터를 사용하여 엔진 온도를 관리하는 데 필수적입니다. 이러한 센서는 엔진 블록 및 라디에이터와 같은 영역에 전략적으로 배치되어 냉각수 온도를 모니터링합니다. ECU는 이러한 센서의 정보를 사용하여 냉각 팬과 온도 조절 장치를 조정하고 엔진의 작동 설정을 수정하여 과열을 방지하여 엔진의 냉각 시스템을 제어합니다. 냉각수 온도가 자동차 엔진 시스템의 수준을 초과하면 전자 제어 장치(ECU)가 대시보드의 경고등을 켜거나 냉각 팬을 켜거나 엔진 출력을 낮춰 피해를 방지할 수 있습니다. 자동차에서 온도 센서는 변속기, 배터리 및 배기 가스와 같은 다른 중요한 시스템의 온도도 감시합니다. 이를 통해 자동차가 효율성과 내구성을 위해 이상적인 온도 수준에서 작동하도록 보장합니다.
노크 센서
노크 센서는 엔진 노킹을 식별하는 데 중요한 역할을 합니다. 연료 혼합물이 연소실에서 너무 일찍 점화되어 해로운 진동을 일으키는 상황입니다. 기계적 응력을 받으면 센서는 진동에서 전압을 생성합니다. 이러한 진동을 포착하기 위해 엔진 블록이나 실린더 헤드에 전략적으로 배치됩니다. 차량의 센서가 작동 중에 엔진에서 노킹 소리를 감지하면 엔진 제어 장치(ECU)가 자동으로 점화 타이밍을 조정합니다. 때로는 공기-연료 혼합물을 조정하여 추가 노킹을 방지합니다. 이를 통해 과도한 노킹으로 인한 엔진 손상을 방지할 수 있습니다. 제대로 작동하는 노킹 센서는 엔진이 효율적으로 작동하고 더 오래 지속되도록 하는 데 필수적이며, 노킹 문제 없이 고급 점화 타이밍으로 최고 속도로 작동할 수 있도록 하여 성능을 개선합니다.
속도 및 전압 센서
차량의 전기 시스템을 모니터링하고 제어하는 데는 속도 및 전압 센서가 핵심 요소로 크게 사용됩니다. 예를 들어, 잠금 브레이크 시스템(ABS)의 속도 센서는 자기 저항 또는 홀 효과 기술을 사용하여 휠 회전 속도를 측정합니다. 이 정보는 ECU(전자 제어 장치)로 전송되고, ECU는 갑작스러운 브레이크가 발생할 때 휠이 잠기는 것을 방지하기 위해 브레이크 압력을 조절하여 안전성과 차량 핸들링을 개선합니다. 속도 센서는 기어 위치와 차량 속도를 추적하여 원활한 기어 변경과 최적의 변속 성능을 보장함으로써 변속에서 역할을 합니다. 반면, 전압 센서는 시스템의 전압 레벨을 감독하여 발전기, 배터리 및 전기 액세서리와 같은 핵심 구성 요소의 적절한 작동을 보장합니다. 이러한 센서는 과충전, 과소 충전 또는 결함이 있는 부품과 같은 잠재적인 문제를 식별하고 전기적 오작동을 방지하기 위한 신속한 유지 관리를 허용하여 차량의 전기 시스템의 건강을 유지하는 데 기여합니다.
결론
자동차 센서는 현대 자동차의 작동 방식에서 큰 역할을 하며, 전반적인 성능 수준을 높이는 동시에 안전성과 효율성을 높여 일상 업무를 개선합니다. 자동차가 다양한 상황에 적응하여 최적의 기능을 보장하고 차량과 탑승자를 보호하는 데 도움이 되는 중요한 정보를 제공합니다. 기술이 발전함에 따라, 특히 ADAS 및 자율 주행 자동차용으로 설계된 더욱 진보된 센서의 향상은 AI의 융합과 같은 자동차 산업의 새로운 아이디어를 계속 추진할 것입니다. IoT는 또한 센서의 기능을 확대하여 지능형 및 상호 연결된 차량의 길을 열 것입니다.
