利用MEMS傳感器，如加速計(jì)和陀螺儀，頭等光線定向系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)，從而開(kāi)啟汽車(chē)安全的新時(shí)代，它可以增強(qiáng)對(duì)路面和障礙物的照射，確保更為安全的駕駛狀況。


D；出現(xiàn)車(chē)輛與障礙物碰撞時(shí)，為了安全地拯救乘員的生命，要在座椅周?chē)植纪暾臍饽覀鞲衅鳌?BR>
因?yàn)樗查g碰撞可能是無(wú)法預(yù)知的，汽車(chē)電子系統(tǒng)應(yīng)該確定誰(shuí)以及是什么坐在乘員座位上。根據(jù)車(chē)內(nèi)每一個(gè)乘員及其位置，乘員檢測(cè)系統(tǒng)不僅僅要確定張開(kāi)哪只氣囊，而且更為重要的是確定氣囊展開(kāi)的力度，MEMS加速計(jì)增強(qiáng)了這種功能，它能夠快速檢測(cè)因碰撞力導(dǎo)致乘員被從座位上彈起來(lái)的情況。



E；MEMS加速計(jì)以及陀螺儀是兩種完全能夠滿(mǎn)足汽車(chē)主動(dòng)安全系統(tǒng)要求的傳感器。

一般來(lái)說(shuō)，涉及車(chē)身控制的汽車(chē)主動(dòng)安全系統(tǒng)包括：汽車(chē)翻滾控制、汽車(chē)防滑穩(wěn)定性控制、防抱死系統(tǒng)、停車(chē)制動(dòng)、胎壓監(jiān)測(cè)、懸架對(duì)車(chē)輛以及路況的自適應(yīng)調(diào)節(jié)等系統(tǒng)。

MEMS傳感器具有高精密度和準(zhǔn)確性，占位空間非常小，能夠與其它系統(tǒng)高度集成為一體，從而可以瞬間檢測(cè)到那些功能系統(tǒng)發(fā)出的任何信息。

由于MEMS傳感器在汽車(chē)安全系統(tǒng)創(chuàng)新中有著廣泛的應(yīng)用，眾多系統(tǒng)廠家以及半導(dǎo)體公司躋身其中。據(jù)Yole Development統(tǒng)計(jì)，2006年十大MEMS器件制造商分別是：TI、惠普、博世、利盟、精工-愛(ài)普生、ST、佳能、飛思卡爾、ADI以及電裝公司�？梢�(jiàn)，其中一半制造商與汽車(chē)有關(guān)。

汽車(chē)安全系統(tǒng)所采用的傳感器正呈現(xiàn)由孤立的傳感器朝著一體化模塊的方向發(fā)展。相比之下，在半導(dǎo)體行業(yè)為摩爾定律是否仍然有效而爭(zhēng)論不休之時(shí)，MEMS技術(shù)卻推動(dòng)著超越摩爾定律的變革，實(shí)現(xiàn)了更高水平的系統(tǒng)集成。目前，為汽車(chē)安全系統(tǒng)提供MEMS加速度以及陀螺儀傳感器的公司主要包括：ST、Memsic、ADI、飛思卡爾、Bosch Sensortec以及VTI。

據(jù)Yole Development消息，全球范圍內(nèi)目前已經(jīng)形成了以ST、IMT、索尼、APM、Micralyne、Dalsa半導(dǎo)體、ELMOS-SMI、Memstech、Colibrys、Silex、Memscap以及Tronic旗下Microsystems公司等構(gòu)成的MEMS器件代工群體。因此，隨著MEMS器件生態(tài)系統(tǒng)的成熟，汽車(chē)安全系統(tǒng)有望隨著MEMS傳感器技術(shù)的發(fā)展而迎來(lái)巨大機(jī)遇。

圖2 汽車(chē)中高g值傳感器的應(yīng)用示意圖
圖片來(lái)源：Bosch

圖3 配備翻滾檢測(cè)功能的先進(jìn)氣囊采用了基于MEMS技術(shù)的慣性傳感器(陀螺儀和低g值加速度傳感器) 圖片來(lái)源：Bosch

F；
在電控車(chē)身系統(tǒng)、動(dòng)力總成系統(tǒng)、輔助駕駛系統(tǒng)以及車(chē)載信息系統(tǒng)等系統(tǒng)的支撐下，整車(chē)正向著更安全、更清潔和更經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展。所有這些系統(tǒng)均高度依賴(lài)于各種傳感器提供的輸入，其中，大多數(shù)傳感器的制造均采用了MEMS技術(shù)。在MEMS領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步使人們能夠極大地縮小這些傳感器的尺寸，因此，除了性?xún)r(jià)比更高之外，基于MEMS傳感器的模塊還可以集成越來(lái)越多的功能，如自測(cè)以及精確的檢驗(yàn)程序等等。

MEMS加速度傳感器在汽車(chē)安全系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用，舉例來(lái)說(shuō)，圖2所示為汽車(chē)中的高g值傳感器的應(yīng)用示意圖。

在防翻滾安全系統(tǒng)中，要采用一種基于MEMS技術(shù)的慣性傳感器，如圖3所示。為了監(jiān)測(cè)翻滾這種狀態(tài)，把陀螺儀輸出的傳感器信號(hào)與低g值加速度傳感器的輸出信號(hào)結(jié)合起來(lái)就是至關(guān)重要的。通過(guò)處理兩個(gè)傳感器給出的信號(hào)，系統(tǒng)的算法確定車(chē)的Z軸以及垂直線之間的夾角，以及每一時(shí)刻車(chē)輛的角速度ωx。因此，翻滾感測(cè)算法及時(shí)確定準(zhǔn)確的時(shí)間點(diǎn)和位置，從而爆開(kāi)特定的氣囊或主動(dòng)收緊綁在乘員身上的安全帶。

此外，電子穩(wěn)定程序(ESP)系統(tǒng)也是MEMS傳感器的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域，它能夠在所有的駕駛情況下提高車(chē)輛的行駛穩(wěn)定性。通過(guò)傳感器測(cè)量車(chē)輛的偏航率，并把它與其它參數(shù)—如轉(zhuǎn)向角和速度—進(jìn)行比較，可以檢測(cè)過(guò)度轉(zhuǎn)向或轉(zhuǎn)向不夠這樣的行駛狀況。如果行駛過(guò)程中需要ESP發(fā)揮作用，那么，該系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)地分別制動(dòng)車(chē)輪。因此，傳感器提供的信號(hào)是ESP算法執(zhí)行的根本基礎(chǔ)，是提高行車(chē)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?chē)侨舾蓱腋〉木W(wǎng)狀材料。當(dāng)受到垂直于振動(dòng)軸的外部旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的作用時(shí)，作用力使振動(dòng)面出現(xiàn)偏離，從而導(dǎo)致電容的變化。

目前，汽車(chē)安全系統(tǒng)應(yīng)用中的偏航傳感器的發(fā)展趨勢(shì)是具有高偏移量穩(wěn)定性、振動(dòng)魯棒性以及全數(shù)字信號(hào)處理功能。這使之比模擬傳感器更為耐用。永久性的主動(dòng)內(nèi)部故障檢測(cè)功能，使故障識(shí)別以及主動(dòng)自測(cè)功能成為可能，因此，有助于增強(qiáng)可靠性。此外，偏航傳感器與加速度傳感器結(jié)合在一起，構(gòu)成一體化的傳感器平臺(tái)也是一大發(fā)展趨勢(shì)。例如，博世公司的DRS-MM3傳感器串。

根據(jù)整車(chē)系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(chē)輛方向上監(jiān)測(cè)偏航率以及加速度，因此，適合于高度動(dòng)態(tài)以及高度精密的系統(tǒng)，如電子穩(wěn)定程序(ESP)、翻滾減輕系統(tǒng)以及電子主動(dòng)操縱系統(tǒng)等等。