編者語：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)。但這些傳感器中有很多個是多餘的。隨著產業發展
，以MEMS技術為基礎的微型化
、多功能化、集成化、且智能化的傳感器將逐步取代傳統的傳感器，成為汽車傳感器的主流。

   汽qi車che安an全quan性xing是shi設she計ji師shi麵mian臨lin的de一yi大da挑tiao戰zhan
，尤you其qi是shi在zai今jin天tian，消xiao費fei者zhe對dui安an全quan的de定ding義yi不bu僅jin是shi車che輛liang本ben身shen的de安an全quan可ke靠kao性xing
，還hai體ti現xian在zai了le那na些xie能neng通tong過guo電dian子zi控kong製zhi技ji術shu提ti供gong更geng多duo安an全quan保bao障zhang的de輔fu助zhu駕jia駛shi係xi統tong，這zhe種zhong需xu求qiu的de擴kuo張zhang帶dai動dong了le市shi場chang對dui一yi些xie傳chuan感ganIC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，如電子穩定控製(ESC)、電子助力轉向係統(EPS)、刹車防抱死係統(ABS)
、加速防滑控製係統(ASR)
、輪胎壓力監視係統(TPMS)、雷達測距等等，而在這些術語的背後，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，主要用於安全氣囊監測
、翻轉監測
、ESC
、GPS導航
、防翻滾係統等。而MEMS技術的發展

，更是使得慣性傳感器更有效的用於包括汽車電子在內的多種電子產品中。例如，ESC係統就是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係統已經成為車輛的標準部件，並且自2012年式開始
，美國和歐盟要求銷售的乘用車必須配備ESC。這一強製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)。由於隻有6個可能的機械自由度
，顯然這些傳感器中有很多個是多餘的。“zaochengzhezhongqingkuangdeyuanyinshi
，changjiuyilaikehudemeigexitongdoushicongbutonggongyingshangnaligoumaide。danjintian
，guanxingchuanganqizudegainianjiangtamendexinxifasonggeirenheyouxuyaodexitong，chengweixuduoqicheOEM的目標。”ADI公司大中華區汽車電子商務經理李防震表示。

　　除了當今許多汽車中使用的正麵和側麵碰撞安全氣囊，側翻檢測係統目前也在貨車、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(jia)速(su)度(du)計(ji)和(he)陀(tuo)螺(luo)儀(yi)可(ke)用(yong)於(yu)這(zhe)些(xie)應(ying)用(yong)。在(zai)側(ce)翻(fan)事(shi)件(jian)中(zhong)，部(bu)署(shu)側(ce)翻(fan)安(an)全(quan)氣(qi)囊(nang)能(neng)保(bao)護(hu)乘(cheng)客(ke)安(an)全(quan)。側(ce)翻(fan)檢(jian)測(ce)係(xi)統(tong)通(tong)過(guo)讀(du)取(qu)車(che)輛(liang)的(de)翻(fan)滾(gun)角(jiao)度(du)和(he)翻(fan)滾(gun)速(su)度(du)來(lai)確(que)定(ding)汽(qi)車(che)是(shi)否(fou)處(chu)於(yu)側(ce)翻(fan)的(de)過(guo)程(cheng)。如(ru)果(guo)確(que)定(ding)發(fa)生(sheng)側(ce)翻(fan)
，側(ce)翻(fan)安(an)全(quan)氣(qi)囊(nang)將(jiang)彈(dan)出(chu)以(yi)便(bian)保(bao)護(hu)乘(cheng)客(ke)。”李防震指出。

　　對於使用加速度計的側翻檢測係統來說，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(如在濕滑路麵上)約為100mg(0.98m/s2)。因此，在汽車溫度範圍內零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範圍內具有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、電子駐車製動器和坡路起步輔助(HSA)係統不可或缺的功能。意法半導體提供的AIS226DS是一款雙軸共麵加速器，測量精度高於兩個獨立傳感器解決方案。該器件的最大量程為±6g
，能可靠地分辨小於0.02度的細微傾角。此外，該公司前不久還推出了全係列單軸(偏航)和雙軸(俯仰和滾轉，俯仰和偏航)MEMS陀螺儀，提供的量程範圍從30dps一直到6,000dps。

　　高深寬比製造工藝的發展提升了MEMS傳感器的性能。飛思卡爾的MMA6222EG、MMA6255EG和MMA621010EG慣性傳感器就基於高深寬比MEMS技術
，該加速計的先進轉換器設計增強了傳感器偏移性能和超阻尼反應，從而有助於提高係統的可靠性以及對高頻率、高振幅寄生震蕩的抵抗力。這些器件能夠幫助識別可能引發虛假彈出的安全氣囊係統狀況
，諸如“砰”地一聲關上車門，或者在汽車組裝時的大幅震動。在汽車四周
，安全氣囊分布式傳感係統包含兩個ECU主慣性傳感器和最多7個衛星傳感器模塊，感應前部以及側向撞擊。

　　強強聯合也是該應用領域的一大特色，比如擅長MEMS加速度計和陀螺儀的ADI就(jiu)與(yu)擁(yong)有(you)完(wan)整(zheng)安(an)全(quan)氣(qi)囊(nang)係(xi)統(tong)專(zhuan)用(yong)元(yuan)器(qi)件(jian)的(de)英(ying)飛(fei)淩(ling)聯(lian)手(shou)打(da)造(zao)汽(qi)車(che)安(an)全(quan)氣(qi)囊(nang)係(xi)統(tong)
，從(cong)而(er)加(jia)快(kuai)高(gao)級(ji)安(an)全(quan)氣(qi)囊(nang)係(xi)統(tong)的(de)開(kai)發(fa)進(jin)度(du)，並(bing)向(xiang)汽(qi)車(che)安(an)全(quan)係(xi)統(tong)供(gong)應(ying)商(shang)和(he)OEM提供完整的設計平台，以實現可靠、極具成本效益和簡單易用的高級安全氣囊解決方案。

　　隨著產業發展
，以MEMS技術為基礎的微型化、多功能化、集成化、且智能化的傳感器將逐步取代傳統的傳感器，成為汽車傳感器的主流。此外，“因為MEMS傳感器在汽車應用中承擔著‘關鍵任務’，汽車客戶有一些獨特或特殊的需求，其中包括：非常嚴格的質量控製、環境友好
、高可靠性(用戶比較喜歡采用一些老的技術，因為這些老的技術久經驗證)、準時交貨。”李防震透露。

　　其它車用傳感器

　　TPMS是中國市場炒的比較火的一個概念
，但迄今為止全球隻有美國是強製實施TPMS法規的國家。自2007年9月後所有在美國銷售的最大設計總質量不超過4536kg的四輪乘用車和商用車都必須安裝TPMS。雖然TPMSzaizhongguodehushengyijinghenjiule，keshibiaozhunqueyituizaitui，muqiandeyingyongrengjinxianmouxiegaoduanchexing
，buguozhexie，doumeiyouzuzhibandaotichangshangzaigailingyudejudatouru。

　　業界一致認為，未來TPMS發射模塊將向高度集成化、單一化

、無線無源化方向發展。隨著TPMS產品市場對IC高集成度和高可靠性的要求，目前已經有了將所需測試各物理量的MEMS傳感器與MCU、RF三合一的新一代TPMS傳感器模塊。例如飛思卡爾的TPMS解決方案MPXY8300

，就是由電容性壓力傳感元件
、溫度傳感組件、MCU
、RF
、加速度傳感器和具有喚醒功能的接口電路組成，所有這些集成在一塊芯片上
，並采用了飛思卡爾的超小型封裝(SSoP)。超小的尺寸和增強型介質保護功能使得該方案特別適合在氣門嘴或輪胎上安裝。

　　隨著分層控製理念的不斷發展，對智能化的負載和傳感器的需求會日益增多，而SoC類型的產品因其成本低
、體積小的優點，正是適應這一發展方向的解決方案。英飛淩科技(中國)有限公司汽車電子業務部高級市場工程師李世銘表示
，“英飛淩的SP37新一代胎壓監測係統(TPMS)單芯片解決方案就順應了這一發展趨勢，將控製器，傳感單元、RF發射器、低頻接收器和電源模塊集成在一顆芯片裏，達到汽車級芯片的要求。”

　　轉向精度對於是汽車設計一個重要的考量


，英飛淩成功地將巨磁電阻(GMR)效應融入半導體標準CMOS製造工藝。“在電動助力轉向係統中，英飛淩基於集成型巨磁阻技術(iGMR)的傳感器芯片組和基於線性霍耳技術的傳感器芯片可以完美實現轉向角度和力矩的感知。”李世銘表示。英飛淩的傳感器可異常精確地測量0°到360°的轉向角度
，包含兩個GMR全橋、一個溫度傳感器、兩個模數轉換器、數個穩壓器
、濾波器以及在運行過程中能連續監控這些組件的內部機製。傳感器芯片TLE 5010具備兩個數字角度分量——正弦函數和餘弦函數。通過SPI接口連接傳感器的8位微控製器利用這些分量計算實際的角度信號。

　　tousheshichuanganqiyebeichengweiduanxushichuanganqi，neihanyigemianduimiananzhuangdehongwaifasheqihejianboqi，erzhezhijianyouyigexiaofengxi，dangyouleisibianmalunzheyangdewutitongguofasheqihejianboqizhijiandefengxishi

，jiuhuijiangguangshuzhedang
，chuanganqijiunengtancedaoshifouyouwuticunzai。Vishay的表麵貼裝透射式(斷續式)光電傳感器TCPT1300X01和TCUT1300X01，達到了+145℃的結溫等級
，-40℃～+125℃的工作溫度範圍和潮濕敏感度等級1(MSL1)。

　　雷達技術是設計創新的駕駛輔助係統
、避(bi)免(mian)交(jiao)通(tong)事(shi)故(gu)發(fa)生(sheng)的(de)關(guan)鍵(jian)所(suo)在(zai)。汽(qi)車(che)的(de)雷(lei)達(da)係(xi)統(tong)可(ke)發(fa)出(chu)射(she)頻(pin)電(dian)磁(ci)波(bo)
，這(zhe)些(xie)電(dian)磁(ci)波(bo)遇(yu)到(dao)前(qian)麵(mian)的(de)車(che)輛(liang)或(huo)其(qi)它(ta)物(wu)體(ti)可(ke)反(fan)射(she)回(hui)來(lai)，雷(lei)達(da)芯(xin)片(pian)負(fu)責(ze)發(fa)送(song)和(he)接(jie)收(shou)這(zhe)些(xie)射(she)頻(pin)信(xin)號(hao)，並(bing)通(tong)過(guo)後(hou)台(tai)處(chu)理(li)。後(hou)台(tai)數(shu)據(ju)評(ping)估(gu)結(jie)果(guo)可(ke)確(que)定(ding)車(che)輛(liang)與(yu)其(qi)它(ta)車(che)輛(liang)的(de)距(ju)離(li)以(yi)及(ji)其(qi)它(ta)車(che)輛(liang)的(de)行(xing)駛(shi)速(su)度(du)。因(yin)此(ci)

，當(dang)預(yu)測(ce)到(dao)要(yao)發(fa)生(sheng)車(che)輛(liang)相(xiang)撞(zhuang)事(shi)故(gu)時(shi)，座(zuo)椅(yi)頭(tou)枕(zhen)和(he)安(an)全(quan)帶(dai)就(jiu)會(hui)提(ti)前(qian)準(zhun)備(bei)就(jiu)緒(xu)，幫(bang)助(zhu)降(jiang)低(di)事(shi)故(gu)造(zao)成(cheng)的(de)影(ying)響(xiang)。與(yu)此(ci)同(tong)時(shi)，相(xiang)同(tong)的(de)信(xin)號(hao)也(ye)會(hui)發(fa)送(song)至(zhi)製(zhi)動(dong)係(xi)統(tong)或(huo)安(an)全(quan)氣(qi)囊(nang)係(xi)統(tong)。英(ying)飛(fei)淩(ling)科(ke)技(ji)的(de)雷(lei)達(da)芯(xin)片(pian)RXN7740是適用於76-77GHz頻率範圍的高度集成前端芯片，包括振蕩器功能塊、功率放大器和4個ge適shi用yong於yu多duo個ge天tian線xian的de混hun頻pin器qi。與yu目mu前qian獨du立li實shi現xian這zhe些xie功gong能neng的de雷lei達da係xi統tong相xiang比bi，可ke使shi廠chang商shang將jiang雷lei達da係xi統tong尺chi寸cun縮suo小xiao四si分fen之zhi一yi，把ba無wu線xian射she頻pin模mo塊kuai的de係xi統tong成cheng本ben降jiang低di20%以上。

　　市場預測

　　曾有業界專家預測
，“第三次主要的機器革命與傳感器有關”。的確如此，傳感器的應用，革新了人們的應用體驗。雖然受經濟下滑影響


，汽車MEMS市場連續兩年下降，但汽車行業當前的市場表現，使得眾多分析機構紛紛認同：2011年汽車MEMS市場將重新恢複兩位數的良性成長。

　　更好的消息是

，中國政府曾於2009年03月20日出台《汽車產業調整和振興規劃》細則

，提及1000萬輛產銷目標。而跟據中國汽車工業協會統計，今年三季度國產汽車產銷量比去年同期大幅增加，僅前三季度國產汽車產銷雙超９６０萬輛。這些都使得業界對車用傳感器市場持積極態度。