细数MEMS传感器所涉及到的汽车安全系统

　　车辆安全问题一直是一个待改进的问题，整个车辆需要向着更安全、更清洁和更经济的方向发展，这个是在电控车身系统、动力总成系统、辅助驾驶系统以及车载信息系统等系统的支撑下，而所有这些系统都高度依赖于各种传感器提供的输入。其中，大多数传感器的制造都采用了MEMS技术。在MEMS领域的技术进步使人们能够极大地缩小这些传感器的尺寸，让传感器微型化。因此，除了性价比更高之外，基于MEMS传感器的模块还可以集成越来越多的功能，如自测以及精确的检验程序等方面的功能改进。

　　哪些汽车安全系统要使用MEMS传感器？

　　目前，根据NEXUS的市场研究，典型中级车包含50多个传感器，而豪华车装备100个以上的传感器，其中，大约1/3的传感器采用的是MEMS传感器。图1给出了NEXUS对汽车MEMS传感器市场的调查结果。

　　MEMS传感器在汽车安全系统中的应用包括下列主要的系统：

　　智能气囊系统

　　当车辆发生碰撞时，乘员的安全维系于气囊的及时展开，它必须在恰到好处的时间点张开，并朝着乘员的方向提供合适的作用力。

　　尽管对于乘员及其运动的监测可以由位于座椅上的MEMS加速计系统来监测，但是，在车辆中的安全气囊系统可以被安装在不同的地方，因此，要判断多个信息，如：识别碰撞的类型、方向、重力影响等等，这样才能保证气囊系统做出明确和专注的反应。

　　利用MEMS加速计的高集成能力以及精度，可以定义更为复杂的气囊系统架构，从而替代多个机电碰撞传感器系统，为汽车提供先进的乘员安全条件。

　　图1配备翻滚检测功能的先进气囊采用了基于MEMS技术的惯性传感器（陀螺仪和低g值加速度传感器）

　　防盗系统

　　在汽车防盗系统中，也可以采用MEMS加速计。在这种情形下，加速计被用做倾斜计，感测汽车或摩托车相对于地面的倾斜度。当盗贼用拖车盗窃车辆时，加速计将检测到倾斜度的变化，从而让声音报警系统工作。

　　一般来说，3轴加速计的安装很方便，因此，防盗系统的MEMS传感器可以被安装在车辆中的任何位置。

　　头灯光线定向系统

　　在黑暗的条件下行车，汽车行驶的安全性依赖于汽车头灯光线的定向。

　　头灯光线要对准我们行驶的路面可能依赖于许多不同的外部条件，这些条件由路况以及车况两方面构成，路况信息包括是否沥青路面、转弯、上下坡、驾驶技能和经验等，而车况信息包括胎压、悬架、乘员数量、重量以及车辆平衡度等等。

　　驾驶员不必针对上述情况持续地调节头等光线的方向，这均是头等光线定向系统要完成的功能。

　　利用MEMS传感器，如加速计和陀螺仪，头等光线定向系统得以实现，从而开启汽车安全的新时代，它可以增强对路面和障碍物的照射，确保更为安全的驾驶状况。

　　乘员检测系统

　　在出现车辆与障碍物碰撞时，为了安全地拯救乘员的生命，要在座椅周围分布完整的气囊传感器。

　　因为瞬间碰撞可能是无法预知的，汽车电子系统应该确定谁以及是什么坐在乘员座位上。根据车内每一个乘员及其位置，乘员检测系统不仅仅要确定张 开哪只气囊，而且更为重要的是确定气囊展开的力度，MEMS加速计增强了这种功能，它能够快速检测因碰撞力导致乘员被从座位上弹起来的情况。

　　主动安全系统

　　MEMS加速计以及陀螺仪是两种完全能够满足汽车主动安全系统要求的传感器。

　　一般来说，涉及车身控制的汽车主动安全系统包括：汽车翻滚控制、汽车防滑稳定性控制、防抱死系统、停车制动、胎压监测、悬架对车辆以及路况的自适应调节等系统。

　　图2 汽车中高g值传感器的应用示意图

　　MEMS传感器具有高精密度和准确性，占位空间非常小，能够与其它系统高度集成为一体，从而可以瞬间检测到那些功能系统发出的任何信息。

　　汽车安全系统所采用的传感器正呈现由孤立的传感器朝着一体化模块的方向发展。相比之下，在半导体行业为摩尔定律是否仍然有效而争论不休之时，MEMS技术却推动着超越摩尔定律的变革，实现了更高水平的系统集成。