人性化感測技術(shù)創(chuàng )造車(chē)用安全藝術(shù)

安全為車(chē)輛發(fā)展之母，感測技術(shù)則是牢牢把關(guān)新一代車(chē)輛安全的優(yōu)等生。自汽車(chē)發(fā)明以來(lái)，陸上交通事故有增無(wú)減，雖然汽車(chē)工業(yè)被喻為封閉且較為傳統的產(chǎn)業(yè)，各家汽車(chē)大廠(chǎng)長(cháng)久以來(lái)莫不朝向安全、舒適的方向努力不輟。電子產(chǎn)業(yè)廠(chǎng)商也明白這個(gè)趨勢，針對車(chē)用安全等相關(guān)應用，提出許多感測技術(shù)解決方案，讓現代高度電腦化車(chē)輛朝安全之路更邁進(jìn)一大步。廣泛而言，RFID、ZigBee、無(wú)線(xiàn)感測網(wǎng)路、微機電系統(Micro Electro Mechanical Systems，MEMS)、影像感測、聲波、溫度感測等皆屬于感測技術(shù)的領(lǐng)域。就應用市場(chǎng)來(lái)看，考量到人體安全、駕駛與車(chē)內環(huán)境等因素，車(chē)用感測使用的技術(shù)類(lèi)別之廣，說(shuō)是集感測技術(shù)之大成也不為過(guò)。

無(wú)線(xiàn)感測技術(shù)　提供個(gè)人化服務(wù)

無(wú)線(xiàn)感測技術(shù)的應用相當廣泛，因應用領(lǐng)域不同，可對車(chē)輛使用者提供安全且個(gè)人化的服務(wù)。無(wú)線(xiàn)感測應用早期以軍事用途為大宗，再開(kāi)始流向往民間應用，如交通工程、礦坑監控、地理偵測等，其后再往智慧家庭領(lǐng)域移動(dòng)。時(shí)至今日，汽車(chē)領(lǐng)域也成為無(wú)線(xiàn)感測技術(shù)的應用圍之一。

車(chē)用領(lǐng)域的無(wú)線(xiàn)感測技術(shù)涉及到人身安全，系統要求遠比智慧家庭的無(wú)線(xiàn)感測系統來(lái)得高。舉例來(lái)說(shuō)，車(chē)內的二氧化碳濃度的感測事關(guān)重大，二氧化濃度過(guò)高，輕則影響駕駛精神，嚴重則會(huì )導致悶死?；谏鲜隼碛?，感測器的靈敏度勢必要加以提升，一旦濃度過(guò)高，通過(guò)系統的訊號轉換，通知車(chē)內人員車(chē)內二氧化碳濃度過(guò)高，提醒駕駛打開(kāi)窗戶(hù)讓空氣流通。

防盜系統也可透過(guò)無(wú)線(xiàn)感測系統，變得更加聰明而人性化。以往防盜系統通常透過(guò)車(chē)主身上的無(wú)線(xiàn)發(fā)射器，按鈕一按，即可以解除防盜系統。但由于超低功耗的電源管理與射頻u程等技術(shù)進(jìn)步許多，無(wú)線(xiàn)感測的功耗也大幅降低，車(chē)主身上可以攜帶一個(gè)無(wú)線(xiàn)射頻系統，同時(shí)控制所有車(chē)門(mén)，車(chē)主靠近哪個(gè)門(mén)，門(mén)就自動(dòng)開(kāi)啟，其他門(mén)則仍保持未開(kāi)狀態(tài)，十足是充滿(mǎn)智慧的防盜系統。同時(shí)，配合車(chē)載控制系統，更可搭配車(chē)主喜好，先播放音樂(lè )、車(chē)內空調與調整坐位空間。因此，整體而言，無(wú)線(xiàn)感測技術(shù)的應用相當廣泛，可因應用領(lǐng)域不同，對于車(chē)內使用者提供安全且個(gè)人化的服務(wù)。

MEMS Sensor敏感稱(chēng)王扮車(chē)體安全關(guān)鍵角色

光靠無(wú)線(xiàn)感測網(wǎng)路，對于車(chē)內人員安全的保護仍然不夠。這時(shí)，微機電系統就扮演車(chē)體運動(dòng)的關(guān)鍵角色。早期產(chǎn)業(yè)界并不重視微機電系統，直到 iPhone與WII現身江湖，MEMS才真正被發(fā)揚光大。

但MEMS早已大量運用車(chē)體運動(dòng)上，主要塬因在于車(chē)體運動(dòng)時(shí)會(huì )有加速、爬坡與遭遇路面不平等運動(dòng)現象，透過(guò)MEMS Gyro scope即時(shí)偵測車(chē)體的運動(dòng)狀況，回報給車(chē)身控制系統，進(jìn)一步控制車(chē)身，避免車(chē)身過(guò)度傾斜造成翻覆，或是過(guò)度打滑造成失控n撞?？剂康杰?chē)內人員的安全，MEMS的敏感度與反應速度相對重要許多。舉例而言，MEMS其中一項應用——加速度計，可以計算車(chē)體在行駛運動(dòng)的時(shí)速，一旦出現n撞車(chē)禍，受到撞擊的瞬間，加速度計立刻算出撞擊速度，再透過(guò)有電子控制元件的安全氣囊，決定是否要啟動(dòng)安全氣囊保護人體安全。

敦吉科技通路事業(yè)本部技術(shù)部協(xié)理許瑞達指出，MEMS雖然應用相當廣泛，但是就消費性與車(chē)用安全上，就元件作業(yè)環(huán)境要求的嚴格程度就大不相同，例如在溫度測試上，一般消費性或工業(yè)類(lèi)電子系統的溫度測試約為約為-20°C 到105°C左右，但就車(chē)用領(lǐng)域的溫度測試上，就必須將測試圍拉到約為-50°C 到150°C的區間，希望元件在實(shí)際應用環(huán)境的狀況能更加穩定。同理，在耐撞與防震上，車(chē)用微機電系統也必須在受到強烈震動(dòng)的情況下，仍能穩定傳送訊號，以讓車(chē)體其他電子系統能迅速作出對應，以保持車(chē)體穩定與人身安全。

影像感測加紅外線(xiàn)　開(kāi)車(chē)停車(chē)無(wú)顧慮

影像偵測可分為駕駛人精神狀況、行車(chē)距離與倒車(chē)偵測叁大應用，目前應用最為廣泛的是倒車(chē)偵測，尤其臺灣地小人稠，家家戶(hù)戶(hù)皆有房車(chē)，如何在狹小的空間停車(chē)，就成為一大挑戰。若再配合紅外線(xiàn)功能，更是如虎添翼，透過(guò)反射塬理計算車(chē)子與障礙物的距離，駕駛者能更明確掌握尚有多少的安全停車(chē)空間。

考量行車(chē)安全，許多車(chē)載系統的解決方案的提供商，也開(kāi)始思考如何更進(jìn)一步防車(chē)禍發(fā)生，其中，駕駛人精神狀況與行車(chē)距離兩大應用，最為產(chǎn)業(yè)界所熱烈討論。透過(guò)影像偵測，如眼睛是否平視前方、眼睛是否有閉上、頭部搖晃的頻率等，判斷駕駛人的精神狀況如何并加以提醒。系統設計通常由攝像鏡頭進(jìn)行影像擷取，透過(guò)類(lèi)比數位轉換器(Analog-to-Digital Converter，ADC)進(jìn)行訊號轉換，再將資料傳給DSP(Digital Signal Processor;數位訊號處理器)。只要事先在DSPe燒錄許多駕駛者危險動(dòng)作資料，配合軟體驅動(dòng)進(jìn)行高速運算，再將運算結果轉送至其他電子系統，迅速提醒駕駛者相關(guān)注意事項，避免發(fā)生事故。

同樣的系統設計概念，也可以應用在行車(chē)距離的偵測。車(chē)廠(chǎng)可考量安全需求，在車(chē)體四周閻糜跋襠閿盎，以便快速拮取擷取四周的其他車(chē)輛與道路使用移動(dòng)物體資訊，如行人、腳踏車(chē)騎士等，預先進(jìn)行道路的動(dòng)態(tài)偵測，提醒駕駛人目前的車(chē)行狀況。

總體來(lái)說(shuō)，感測技術(shù)并非單一電子元件即能完成的技術(shù)概念，而是一個(gè)完整且可運作的電子系統，其系統元件可包括：訊號接收元件、ADC、處理器、 FPGA與DAC(Digital-to- Analog Converter;數位類(lèi)比轉換器)與電源管理元件等?？剂康杰?chē)用安全電子領(lǐng)域，由于涉及車(chē)內使用者的生命安全，元件本身的穩定度、耐撞、作業(yè)溫度、反應速度與精確度等，都是缺一不可的重要關(guān)鍵。半導體元件業(yè)界推出相關(guān)的認證規，如IEC61508、AEC Q-100與ISO / TS 16949:2002，以符合車(chē)用系統廠(chǎng)商的需求。

生命安全是人們最基礎的重要需求，現實(shí)環(huán)境中，車(chē)用安全是目前最為迫切需要解決的問(wèn)題。再高科技的產(chǎn)品，最終仍須回歸市場(chǎng)需求，產(chǎn)業(yè)所扮演的角色，便是提供對應方案解決問(wèn)題，提供人們生命更多的安全保障。