車輛安全問題一直是一個(gè)待改進(jìn)的問題
整個(gè)車輛需要向著更安全、更清潔和更經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展，這個(gè)是在電控車身系統(tǒng)、動(dòng)力總成系統(tǒng)、輔助駕駛系統(tǒng)以及車載信息系統(tǒng)等系統(tǒng)的支撐下，而所有這些系統(tǒng)都高度依賴于各種傳感器提供的輸入。其中，大多數(shù)傳感器的制造都采用了MEMS技術(shù)。在MEMS領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步使人們能夠極大地縮小這些傳感器的尺寸，讓傳感器微型化。因此，除了性價(jià)比更高之外，基于MEMS傳感器的模塊還可以集成越來越多的功能，如自測(cè)以及精確的檢驗(yàn)程序等方面的功能改進(jìn)。
哪些汽車安全系統(tǒng)要使用MEMS傳感器？
目前，根據(jù)NEXUS的市場(chǎng)研究，典型中級(jí)車包含50多個(gè)傳感器，而豪華車裝備100個(gè)以上的傳感器，其中，大約1/3的傳感器采用的是MEMS傳感器。圖1給出了NEXUS對(duì)汽車MEMS傳感器市場(chǎng)的調(diào)查結(jié)果。
MEMS傳感器在汽車安全系統(tǒng)中的應(yīng)用包括下列主要的系統(tǒng)：
智能氣囊系統(tǒng)
當(dāng)車輛發(fā)生碰撞時(shí)，乘員的安全維系于氣囊的及時(shí)展開，它必須在恰到好處的時(shí)間點(diǎn)張開，并朝著乘員的方向提供合適的作用力。
盡管對(duì)于乘員及其運(yùn)動(dòng)的監(jiān)測(cè)可以由位于座椅上的MEMS加速計(jì)系統(tǒng)來監(jiān)測(cè)，但是，在車輛中的安全氣囊系統(tǒng)可以被安裝在不同的地方，因此，要判斷多個(gè)信息，如：識(shí)別碰撞的類型、方向、重力影響等等，這樣才能保證氣囊系統(tǒng)做出明確和專注的反應(yīng)。
利用MEMS加速計(jì)的高集成能力以及精度，可以定義更為復(fù)雜的氣囊系統(tǒng)架構(gòu)，從而替代多個(gè)機(jī)電碰撞傳感器系統(tǒng)，為汽車提供先進(jìn)的乘員安全條件。
圖1配備翻滾檢測(cè)功能的先進(jìn)氣囊采用了基于MEMS技術(shù)的慣性傳感器（陀螺儀和低g值加速度傳感器）
防盜系統(tǒng)
在汽車防盜系統(tǒng)中，也可以采用MEMS加速計(jì)。在這種情形下，加速計(jì)被用做傾斜計(jì)，感測(cè)汽車或摩托車相對(duì)于地面的傾斜度。當(dāng)盜賊用拖車盜竊車輛時(shí)，加速計(jì)將檢測(cè)到傾斜度的變化，從而讓聲音報(bào)警系統(tǒng)工作。
一般來說，3軸加速計(jì)的安裝很方便，因此，防盜系統(tǒng)的MEMS傳感器可以被安裝在車輛中的任何位置。
頭燈光線定向系統(tǒng)
在黑暗的條件下行車，汽車行駛的安全性依賴于汽車頭燈光線的定向。
頭燈光線要對(duì)準(zhǔn)我們行駛的路面可能依賴于許多不同的外部條件，這些條件由路況以及車況兩方面構(gòu)成，路況信息包括是否瀝青路面、轉(zhuǎn)彎、上下坡、駕駛技能和經(jīng)驗(yàn)等，而車況信息包括胎壓、懸架、乘員數(shù)量、重量以及車輛平衡度等等。
駕駛員不必針對(duì)上述情況持續(xù)地調(diào)節(jié)頭等光線的方向，這均是頭等光線定向系統(tǒng)要完成的功能。
利用MEMS傳感器，如加速計(jì)和陀螺儀，頭等光線定向系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)，從而開啟汽車安全的新時(shí)代，它可以增強(qiáng)對(duì)路面和障礙物的照射，確保更為安全的駕駛狀況。
乘員檢測(cè)系統(tǒng)
在出現(xiàn)車輛與障礙物碰撞時(shí)，為了安全地拯救乘員的生命，要在座椅周圍分布完整的氣囊傳感器。
因?yàn)樗查g碰撞可能是無(wú)法預(yù)知的，汽車電子系統(tǒng)應(yīng)該確定誰(shuí)以及是什么坐在乘員座位上。根據(jù)車內(nèi)每一個(gè)乘員及其位置，乘員檢測(cè)系統(tǒng)不僅僅要確定張 開哪只氣囊，而且更為重要的是確定氣囊展開的力度，MEMS加速計(jì)增強(qiáng)了這種功能，它能夠快速檢測(cè)因碰撞力導(dǎo)致乘員被從座位上彈起來的情況。
主動(dòng)安全系統(tǒng)
MEMS加速計(jì)以及陀螺儀是兩種完全能夠滿足汽車主動(dòng)安全系統(tǒng)要求的傳感器。
一般來說，涉及車身控制的汽車主動(dòng)安全系統(tǒng)包括：汽車翻滾控制、汽車防滑穩(wěn)定性控制、防抱死系統(tǒng)、停車制動(dòng)、胎壓監(jiān)測(cè)、懸架對(duì)車輛以及路況的自適應(yīng)調(diào)節(jié)等系統(tǒng)。
圖2 汽車中高g值傳感器的應(yīng)用示意圖
MEMS傳感器具有高精密度和準(zhǔn)確性，占位空間非常小，能夠與其它系統(tǒng)高度集成為一體，從而可以瞬間檢測(cè)到那些功能系統(tǒng)發(fā)出的任何信息。
汽車安全系統(tǒng)所采用的傳感器正呈現(xiàn)由孤立的傳感器朝著一體化模塊的方向發(fā)展。相比之下，在半導(dǎo)體行業(yè)為摩爾定律是否仍然有效而爭(zhēng)論不休之時(shí)，MEMS技術(shù)卻推動(dòng)著超越摩爾定律的變革，實(shí)現(xiàn)了更高水平的系統(tǒng)集成。
來源：電子發(fā)燒友 責(zé)任編輯：Alicia
加載中...
