MEMS傳感器在汽車安全系統(tǒng)中的應(yīng)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(shù)。在MEMS領(lǐng)域的技術(shù)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(jié)合起來是至關(guān)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(yīng)用領(lǐng)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(chǔ)，是提高行車穩(wěn)定性的關(guān)鍵。

MEMS偏航傳感器一般由容性硅振蕩器構(gòu)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(yīng)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(shè)計的需要，傳感器串由于采用了靈活的結(jié)構(gòu)，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(jié)合構(gòu)成一體化的傳感器平臺也是汽車傳感器一大發(fā)展趨勢。