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MEMS传感器技术革新“主动安全”新概念

MEMS传感器技术革新“主动安全”新概念
来源:OFweek电子工程网 时间:2014-08-09
  • 随着“物联网”、“智慧城市”、“智能交通”等概念的兴起,及全球信息数据采集需求的旺盛,MEMS传感器的应用变得无所不在。村田并不是一家做MEMS的公司,成立六十多年以来,一直以陶瓷为材料的被动元器件著称于世,尤其是在多层陶瓷贴片电容(MLCC)领域的成就高居世界首位。随着MEMS传感器市场需求的火爆及技术的日渐成熟,村田于2012年初并购了芬兰的MEMS巨头公司VTI,顺利打进MEMS传感器领域。目前,村田的MEMS产品从设计、生产、封装、调试整个产线都在芬兰完成,800人团队归属村田后,分布于世界各地为各国客户提供技术支持。

    村田MEMS传感器以微机单晶硅为主要构成。在 汽车电子 领域的应用,主要是体现在汽车驾驶过程中对于事故的提前防范,也就是“主动安全”相比“安全气囊”等事故发生后的“被动安全”,村田的MEMS传感器可以做到“防患于未然”。比如其“倾角传感器”可在道路倾斜时让汽车静止不滑动,且可以检测到2度的倾斜角,对温度和寿命有精准的测定。与此同时,村田的加速度传感器、防止翻车的陀螺仪传感器、 压力传感 器、可应用在胎压的检测上;还有它们的组合式传感器,均在汽车主动安全设计上功不可没。村田是想通过这种主动的方式去感知环境,从而达到保护驾驶员生命安全的目的。

    ESC的三种集成方式:从左到右1.安全气囊集成式 2.液压控制单元集成 3. 传感器惯性单元

    村田是个把MEMS传感器用在主动安全上的,90年代初,奔驰采用到了村田的MEMS传感器。在汽车车身电子稳定系统(ESC)传感器这一块的厂商中,村田占据了大部分中高端汽车市场。ESC在汽车急转弯时可控制车轮,防止翻车问题,目前欧美国家已经强制性推行,预计到2015年,欧、美、日、韩、澳所有车都会安装车身稳定系统,目前中国还没有强制性推行,可是村田希望帮助国内汽车厂商开发这项新技术。村田提供多种不同的加速度传感器,倾角传感器,陀螺仪等,有一轴,两轴,三轴以及数字和模拟输出信号。在中国本地制造的汽车,如吉利、奇瑞、比亚迪等,尤其是混动和新能源汽车,都有应用到村田的MEMS传感器,丰富的产品线可应对客户的各种应用需求。

    在2012年,至少有25,000,000辆车安装了村田的汽车主动安全的传感器。

    产品特点

    1)高可靠性

    通常,在讨论汽车配置时,人们往往喜欢讨论表面功能,比如,此车带自动启停,带ESC等等。而在这些功能背后,隐藏的对传感器的高度依赖和严苛的要求。当我们讨论各类车型的坡道起步辅助(Hill start assistant),电子驻车(EPB)还有更高端的发动机启停(start & stop)这类应用时,其实我们关注的是加速度传感器。

    村田要做的是,使传感器在各类严酷的条件下表现出一致的高性能,即全工作温度范围内(-40~135℃)都可以测量±30mg(实际为±1.72°倾角)的加速度(业内普遍只能做到±50mg,即±2.86°)。

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