車用傳感器市場需求量增大
汽車安全性是設計師面臨的一大挑戰,尤其是在今天,消費者對安全的定義不僅是車輛本身的安全可靠性,還體現在了那些能通過電子控制技術提供更多安全保障的輔助駕駛系統,這種需求的擴張帶動了市場對一些傳感IC的需求逐漸膨脹。
往日一些曾經作為豪華車高端配置的術語名詞已經逐漸普及到中級車市場,如電子穩定控制(ESC)、電子助力轉向系統(EPS)、剎車防抱死系統(ABS)、加速防滑控制系統(ASR)、輪胎壓力監視系統(TPMS)、雷達測距等等,而在這些術語的背后,則隱藏著花樣繁多的傳感器技術。
慣性傳感器
慣性傳感器包括加速度傳感器及陀螺儀等,主要用于安全氣囊監測、翻轉監測、ESC、GPS導航、防翻滾系統等。而MEMS技術的發展,更是使得慣性傳感器更有效的用于包括汽車電子在內的多種電子產品中。例如,ESC系統就是MEMS慣性傳感器市場最主要的增長推動力。在歐美一些國家,ESC系統已經成為車輛的標準部件,并且自2012年式開始,美國和歐盟要求銷售的乘用車必須配備ESC。這一強制措施必將增加汽車市場對加速計和陀螺儀的需求量。
時下,在一輛功能齊全的汽車中會用到很多慣性傳感器。在某些情況下,會用到多達15個軸的慣性傳感器(加速度計和陀螺儀)。由于只有6個可能的機械自由度,顯然這些傳感器中有很多個是多余的。“造成這種情況的原因是,長久以來客戶的每個系統都是從不同供應商那里購買的。但今天,慣性傳感器組的概念將它們的信息發送給任何有需要的系統,成為許多汽車OEM的目標。”ADI公司大中華區汽車電子商務經理李防震表示。
ADI公司大中華區汽車電子商務經理李防震
除了當今許多汽車中使用的正面和側面碰撞安全氣囊,側翻檢測系統目前也在貨車、皮卡以及SUV中普及開來,因為這些車輛發生側翻的可能性更高。“ADI公司的iMEMS? 加速度計和陀螺儀可用于這些應用。在側翻事件中,部署側翻安全氣囊能保護乘客安全。側翻檢測系統通過讀取車輛的翻滾角度和翻滾速度來確定汽車是否處于側翻的過程。如果確定發生側翻,側翻安全氣囊將彈出以便保護乘客。”李防震指出。
對于使用加速度計的側翻檢測系統來說,最重要的性能參數是零g偏置和靈敏度穩定性。一般來說,假設可得到的最低減速度力(如在濕滑路面上)約為100mg(0.98m/s2)。因此,在汽車溫度范圍內零g偏移和靈敏度偏差的組合值一定不能超過100mg。李防震介紹道,ADI公司的ADXL iMEMS?加速計在汽車溫度變化范圍內具有16mg的零g偏移穩定性和0.3%的靈敏度漂移,是這類應用的理想之選。
高精度傾角測量功能是高度自動調節大燈、電子駐車制動器和坡路起步輔助(HSA)系統不可或缺的功能。意法半導體提供的AIS226DS是一款雙軸共面加速器,測量精度高于兩個獨立傳感器解決方案。該器件的最大量程為±6g,能可靠地分辨小于0.02度的細微傾角。此外,該公司前不久還推出了全系列單軸(偏航)和雙軸(俯仰和滾轉,俯仰和偏航)MEMS陀螺儀,提供的量程范圍從30dps一直到6,000dps。

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