MEMS传感器推动汽车主动安全系统应用
根据Frost & Sullivan的分析,从全球范围看,汽车安全技术呈现下列趋势:
全球主要市场对于主动及被动安全系统的需求将以6.4%的年复合增长率成长,预计到2012年将达到262亿美元的市场规模;日本是当今最大的主动安全系统的市场,预计欧洲将在2010年后赶上;预期到2010年,汽车稳定系统将继续占据主动安全系统市场的大头,安全警告与信息系统市场有望取得长足发展;·汽车被动安全市场将停滞,然而,在地区市场中各种新兴技术有望获得发展机会;·在汽车安全领域,欧洲和日本以技术推动法规的制定;北美以法规推动技术的发展;·下一代汽车安全系统可能采用传感器熔接技术来增强道路安全性;安全以及驾驶员辅助系统将逐渐向中级车以及SUV渗透;车用电容传感器的新契机
Frost & Sullivan公司分析师Prashanth Venkatesh表示,对增强汽车安全性能的需求将推动MEMS传感器市场的持续增长。本文试图让从事汽车电子系统设计的工程经理以及工程师概要了解MEMS传感器在汽车安全系统设计创新中的应用,全球主要MEMS传感器系统制造商和半导体公司,从而了解产业发展的现状和趋势。
图3 配备翻滚检测功能的先进气囊采用了基于MEMS技术的惯性传感器(陀螺仪和低g值加速度传感器)
汽车安全系统创新实例及传感器技术趋势
在电控车身系统、动力总成系统、辅助驾驶系统以及车载信息系统等系统的支撑下,整车正向着更安全、更清洁和更经济的方向发展。所有这些系统均高度依赖于各种传感器提供的输入,其中,大多数传感器的制造均采用了MEMS技术。在MEMS领域的技术进步使人们能够极大地缩小这些传感器的尺寸,因此,除了性价比更高之外,基于MEMS传感器的模块还可以集成越来越多的功能,如自测以及精确的检验程序等等。
MEMS加速度传感器在汽车安全系统中有着广泛的应用,举例来说,图2所示为汽车中的高g值传感器的应用示意图。
在防翻滚安全系统中,要采用一种基于MEMS技术的惯性传感器,如图3所示。为了监测翻滚这种状态,把陀螺仪输出的传感器信号与低g值加速度传感器的输出信号结合起来就是至关重要的。通过处理两个传感器给出的信号,系统的算法确定车的Z轴以及垂直线之间的夹角,以及每一时刻车辆的角速度ωx。因此,翻滚感测算法及时确定准确的时间点和位置,从而爆开特定的气囊或主动收紧绑在乘员身上的安全带。
(文章来源:盖世汽车网)