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車輛安全問題一直是一個待改進的問題

整個車輛需要向著更安全、更清潔和更經濟的方向發展，這個是在電控車身系統、動力總成系統、輔助駕駛系統以及車載信息系統等系統的支撐下，而所有這些系統都高度依賴于各種傳感器提供的輸入。其中，大多數傳感器的制造都采用了MEMS技術。在MEMS領域的技術進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，如自測以及精確的檢驗程序等方面的功能改進。

哪些汽車安全系統要使用MEMS傳感器？

目前，根據NEXUS的市場研究，典型中級車包含50多個傳感器，而豪華車裝備100個以上的傳感器，其中，大約1/3的傳感器采用的是MEMS傳感器。圖1給出了NEXUS對汽車MEMS傳感器市場的調查結果。

MEMS傳感器在汽車安全系統中的應用包括下列主要的系統：

智能氣囊系統

當車輛發生碰撞時，乘員的安全維系于氣囊的及時展開，它必須在恰到好處的時間點張開，并朝著乘員的方向提供合適的作用力。

盡管對于乘員及其運動的監測可以由位于座椅上的MEMS加速計系統來監測，但是，在車輛中的安全氣囊系統可以被安裝在不同的地方，因此，要判斷多個信息，如：識別碰撞的類型、方向、重力影響等等，這樣才能保證氣囊系統做出明確和專注的反應。

利用MEMS加速計的高集成能力以及精度，可以定義更為復雜的氣囊系統架構，從而替代多個機電碰撞傳感器系統，為汽車提供先進的乘員安全條件。

圖1配備翻滾檢測功能的先進氣囊采用了基于MEMS技術的慣性傳感器（陀螺儀和低g值加速度傳感器）

防盜系統

在汽車防盜系統中，也可以采用MEMS加速計。在這種情形下，加速計被用做傾斜計，感測汽車或摩托車相對于地面的傾斜度。當盜賊用拖車盜竊車輛時，加速計將檢測到傾斜度的變化，從而讓聲音報警系統工作。

一般來說，3軸加速計的安裝很方便，因此，防盜系統的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

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。

頭燈光線要對準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成，路況信息包括是否瀝青路面、轉彎、上下坡、駕駛技能和經驗等，而車況信息包括胎壓、懸架、乘員數量、重量以及車輛平衡度等等。

駕駛員不必針對上述情況持續地調節頭等光線的方向，這均是頭等光線定向系統要完成的功能。

利用MEMS傳感器，如加速計和陀螺儀，頭等光線定向系統得以實現，從而開啟汽車安全的新時代，它可以增強對路面和障礙物的照射，確保更為安全的駕駛狀況。

乘員檢測系統

在出現車輛與障礙物碰撞時，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。

因為瞬間碰撞可能是無法預知的，汽車電子系統應該確定誰以及是什么坐在乘員座位上。根據車內每一個乘員及其位置，乘員檢測系統不僅僅要確定張 開哪只氣囊，而且更為重要的是確定氣囊展開的力度，MEMS加速計增強了這種功能，它能夠快速檢測因碰撞力導致乘員被從座位上彈起來的情況。

主動安全系統

MEMS加速計以及陀螺儀是兩種完全能夠滿足汽車主動安全系統要求的傳感器。

一般來說，涉及車身控制的汽車主動安全系統包括：汽車翻滾控制、汽車防滑穩定性控制、防抱死系統、停車制動、胎壓監測、懸架對車輛以及路況的自適應調節等系統。

圖2 汽車中高g值傳感器的應用示意圖

MEMS傳感器具有高精密度和準確性，占位空間非常小，能夠與其它系統高度集成為一體，從而可以瞬間檢測到那些功能系統發出的任何信息。

汽車安全系統所采用的傳感器正呈現由孤立的傳感器朝著一體化模塊的方向發展。相比之下，在半導體行業為摩爾定律是否仍然有效而爭論不休之時，MEMS技術卻推動著超越摩爾定律的變革，實現了更高水平的系統集成。

來源：電子發燒友        責任編輯：Alicia

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