MEMS傳感器在汽車(chē)安全系統中的應用

車(chē)輛安全問(wèn)題一直是一個(gè)待改進(jìn)的問(wèn)題，整個(gè)車(chē)輛需要向著(zhù)更安全、更清潔和更經(jīng)濟的方向發(fā)展，這個(gè)是在電控車(chē)身系統、動(dòng)力總成系統、輔助駕駛系統以及車(chē)載信息系統等系統的支撐下，而所有這些系統都高度依賴(lài)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(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?xún)r(jià)比更高之外，基于MEMS傳感器的模塊還可以集成越來(lái)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(jìn)。

為了監測車(chē)輛翻滾的這種狀態(tài)，把陀螺儀輸出的傳感器信號與低g值加速度傳感器的輸出信號結合起來(lái)是至關(guān)重要的。通過(guò)處理兩個(gè)傳感器給出的信號，系統的算法確定車(chē)的Z軸以及垂直線(xiàn)之間的夾角，以及每一時(shí)刻車(chē)輛的角速度ωx。因此，車(chē)輛翻滾感測算法及時(shí)確定準確的時(shí)間點(diǎn)和位置，從而爆開(kāi)特定的氣囊或主動(dòng)收緊綁在乘員身上的安全帶，起到保護作用。

此外，電子穩定程序系統也是MEMS傳感器的一個(gè)重要應用領(lǐng)域，它能夠在所有的駕駛情況下提高車(chē)輛的行駛穩定性。通過(guò)傳感器測量車(chē)輛的偏航率，并把它與其它參數類(lèi)似轉向角和速度一一進(jìn)行比較，可以檢測過(guò)度轉向或轉向不夠這樣的行駛狀況。如果行駛過(guò)程中需要ESP發(fā)揮作用，那么，該系統會(huì )自動(dòng)地分別制動(dòng)車(chē)輪。因此，傳感器提供的信號是ESP算法執行的根本基礎，是提高行車(chē)穩定性的關(guān)鍵。

MEMS偏航傳感器一般由容性硅振蕩器構成，其周?chē)侨舾蓱腋〉木W(wǎng)狀材料。當受到垂直于振動(dòng)軸的外部旋轉運動(dòng)的作用時(shí)，作用力使振動(dòng)面出現偏離，從而導致電容的變化讓駕駛員做出準確的操作。

目前，汽車(chē)安全系統應用中的偏航傳感器的發(fā)展趨勢是具有高偏移量穩定性、振動(dòng)魯棒性以及全數字信號處理功能。這使之比模擬傳感器更為耐用。永久性的主動(dòng)內部故障檢測功能，使故障識別以及主動(dòng)自測功能成為可能，因此，有助于增強可靠性。此外，根據整車(chē)系統設計的需要，傳感器串由于采用了靈活的結構，能夠在不同的車(chē)輛方向上監測偏航率以及加速度，因此，適合于高度動(dòng)態(tài)以及高度精密的系統，如電子穩定程序、翻滾減輕系統以及電子主動(dòng)操縱系統等等。偏航傳感器與加速度傳感器的結合構成一體化的傳感器平臺也是汽車(chē)傳感器一大發(fā)展趨勢。