MEMS傳感器在汽車安全系統(tǒng)中的應用

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(jīng)濟的方向發(fā)展，這個是在電控車身系統(tǒng)、動力總成系統(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。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。

為了監(jiān)測車輛翻滾的這種狀態(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是至關重要的。通過處理兩個傳感器給出的信號，系統(tǒng)的算法確定車的Z軸以及垂直線之間的夾角，以及每一時刻車輛的角速度ωx。因此，車輛翻滾感測算法及時確定準確的時間點和位置，從而爆開特定的氣囊或主動收緊綁在乘員身上的安全帶，起到保護作用。

此外，電子穩(wěn)定程序系統(tǒng)也是MEMS傳感器的一個重要應用領域，它能夠在所有的駕駛情況下提高車輛的行駛穩(wěn)定性。通過傳感器測量車輛的偏航率，并把它與其它參數(shù)類似轉(zhuǎn)向角和速度一一進行比較，可以檢測過度轉(zhuǎn)向或轉(zhuǎn)向不夠這樣的行駛狀況。如果行駛過程中需要ESP發(fā)揮作用，那么，該系統(tǒng)會自動地分別制動車輪。因此，傳感器提供的信號是ESP算法執(zhí)行的根本基礎，是提高行車穩(wěn)定性的關鍵。

MEMS偏航傳感器一般由容性硅振蕩器構成，其周圍是若干懸浮的網(wǎng)狀材料。當受到垂直于振動軸的外部旋轉(zhuǎn)運動的作用時，作用力使振動面出現(xiàn)偏離，從而導致電容的變化讓駕駛員做出準確的操作。

目前，汽車安全系統(tǒng)應用中的偏航傳感器的發(fā)展趨勢是具有高偏移量穩(wěn)定性、振動魯棒性以及全數(shù)字信號處理功能。這使之比模擬傳感器更為耐用。永久性的主動內(nèi)部故障檢測功能，使故障識別以及主動自測功能成為可能，因此，有助于增強可靠性。此外，根據(jù)整車系統(tǒng)設計的需要，傳感器串由于采用了靈活的結構，能夠在不同的車輛方向上監(jiān)測偏航率以及加速度，因此，適合于高度動態(tài)以及高度精密的系統(tǒng)，如電子穩(wěn)定程序、翻滾減輕系統(tǒng)以及電子主動操縱系統(tǒng)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傳感器一大發(fā)展趨勢。