未來的汽車傳感器將以MEMS技術為主

由于汽車傳感器在汽車電子控制系統(tǒng)中的重要作用和快速增長的市場需求，世界各國對其理論研究、新材料應用和新產(chǎn)品開發(fā)都都非常重視。未來的汽車用傳感器技術，總的發(fā)展趨勢是微型化、多功能化、集成化和智能化。

微型傳感器基于從半導體集成電路技術發(fā)展而來的MEMS(微電子機械系統(tǒng))，微型傳感器利用微機械加工技術將微米級的敏感元件、信號處理器、數(shù)據(jù)處理裝置封裝在一快芯片上，由于具有體積小、價格便宜、便于集成等特點，可以明顯提高系統(tǒng)測試精度。目前該技術日漸成熟，可以制作各種能敏感和檢測力學量、磁學量、熱學量、化學量和生物量的微型傳感器。由于基于MEMS技術的微型傳感器在降低汽車電子系統(tǒng)成本及提高其性能方面的優(yōu)勢，它們已開始逐步取代基于傳統(tǒng)機電技術的傳感器。

汽車傳感器可將汽車運行過程中的各種工況信息，如動力驅(qū)動、安全管理和車身舒適等系統(tǒng)參數(shù)，轉(zhuǎn)化成電信號輸送給中央控制單元(ECU)，經(jīng)由ECU的調(diào)整和反饋使汽車處于最佳運行狀態(tài)。其中，動力驅(qū)動系統(tǒng)用傳感器數(shù)量最多,安全系統(tǒng)和舒適系統(tǒng)用傳感器市場發(fā)展最快。

1.以MEMS傳感器為發(fā)展重點

由于汽車電子控制系統(tǒng)的多樣化,所用傳感器的種類和數(shù)量不斷增加,對傳感器的微型化、智能化、多功能化和集成化提出迫切需求。MEMS因具有精度高、體積小、價格低、工作壽命長、易集成、適合量產(chǎn)等特點而獲重點發(fā)展，并已占據(jù)汽車傳感器市場的主要份額，如MEMS傳感器可通過微納加工工藝實現(xiàn)傳統(tǒng)傳感器的微型化，已大范圍取代傳統(tǒng)的機械式、應變片式、滑動電位器等傳感器;可在同一襯底上與其他多個MEMS傳感器多功能集成;可通過與信息處理和控制芯片的集成實現(xiàn)自診斷、多參數(shù)混合測量、誤差補償?shù)戎悄芑δ?，可有效縮小整體體積、降低系統(tǒng)功耗、提高可靠性。

2.動力驅(qū)動系統(tǒng)用傳感器注重節(jié)能減排

動力驅(qū)動系統(tǒng)主要包括發(fā)動機和底盤管理系統(tǒng)，使用的傳感器主要有流量傳感器、壓力傳感器(進氣壓力、氣缸壓力、大氣壓、油壓等)、溫度傳感器(空氣、水、潤滑油等)、爆震傳感器、曲軸傳感器、氣體濃度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、怠速傳感器、懸架系統(tǒng)傳感器，以及在自動變速箱中的車輪速傳感器、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器和油門踏板位置傳感器等。發(fā)動機的電子控制單元根據(jù)傳感器提供的信息對發(fā)動機的各項工況進行準確控制,從而提高發(fā)動機的動力性、可維護性,降低油耗和減輕排放。由于工作環(huán)境惡劣,動力驅(qū)動系統(tǒng)用傳感器比一般工業(yè)用傳感器的精度和可靠性均高出1～2個數(shù)量級。

3.安全管理系統(tǒng)用傳感器轉(zhuǎn)向主動安全

隨著技術不斷發(fā)展，汽車安全管理系統(tǒng)的目標已從被動防御轉(zhuǎn)向主動保護。目前在用的安全管理系統(tǒng)，如安全氣囊系統(tǒng)、胎壓監(jiān)測系統(tǒng)、防抱死制動系統(tǒng)(ABS)、電子制動力分配(EBD)系統(tǒng)、先進駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)、夜視系統(tǒng)等，都使用了大量的傳感器，采集的信息包括汽車各個方向的加速度、胎壓、制動踏板位置、碰撞壓力、接近警告等。這類傳感器是近年汽車應用領域創(chuàng)新最活躍的部分。

4.舒適系統(tǒng)用傳感器重在提升駕乘體驗

隨著人們對駕乘舒適性和愉悅性要求的不斷提升,除了傳統(tǒng)的空調(diào)溫濕度、車內(nèi)煙霧檢測、車椅調(diào)節(jié)、底盤調(diào)節(jié)、車窗調(diào)節(jié)和承重傳感器外，定速巡航、導航、環(huán)境感知、車輛防盜、汽車燈光檢測等各類新應用大量涌現(xiàn),直接推動了車速傳感器、陀螺儀、羅盤傳感器、紅外報警傳感器、光電池傳感器等的發(fā)展。這類傳感器隨著汽車人性化發(fā)展需求，具備最大發(fā)展?jié)摿Α?/p>

我國汽車傳感器企業(yè)首先必須改變以往所采取的“規(guī)模”和“低價”發(fā)展策略，堅持以“自主創(chuàng)新”為方向，以提升產(chǎn)品技術含量為目標;其次應從技術研發(fā)之初就樹立體系化發(fā)展思路，將傳感器由硬件拓展為包括算法和系統(tǒng)架構在內(nèi)的傳感器系統(tǒng)，從而盡快實現(xiàn)技術的全面提升，滿足汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求。