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滚滚汽车智能潮,MEMS传感领风骚

2018-04-10
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无论聚焦中国,还是放眼全球,目前汽车市场的整体增长都进入了较为缓慢的增长阶段。但是,全球知名市场研究与战略咨询公司——Yole Development发布报告称,预计未来五年汽车传感器出货量的平均增长率将达到8%以上,销售额增长将超过14%。


对于汽车而言,传感器的重要性就像人的眼睛。其作用是对汽车温度、压力、位置等各种信息进行实时、准确的测量和控制,是控制系统的关键部件。但为何汽车传感器需求增长能独立于汽车整体的需求呢?


原来,全球汽车领域都在步入智能化的大潮当中。无论在产业届还是科技界,汽车智能化都已经成为汽车产业未来的发展方向和热点。


谷歌、英特尔、特斯拉、优步、百度等一大批国内外科技巨头,以及大众、奔驰、宝马、丰田、北汽、上汽、比亚迪等众多传统汽车制造企业,都在智能化、无人驾驶领域进行了大手笔的投入,并将其作为未来掌握竞争优势的关键。


正是汽车的日益智能化,使得传感器在汽车中的应用越来越广泛,汽车对传感器的种类和数量需求也不断增加。也正是因为这一趋势,智能化、微型化、多功能化和集成化逐渐成为汽车传感器技术发展的主流方向。


MEMS(微电子机械系统)技术传感器领域的运用恰恰符合了这样的发展趋势。采用微机械加工技术,将微米级的敏感元件、信号处理器、数据处理装置,封装在一块芯片上。业界通常将运用该技术生产的传感器简称为MEMS传感器。


MEMS传感器具有精度高、体积小、价格低、工作寿命长、易集成、适合量产等特点,在降低汽车电子系统成本及提高其性能方面具有很强的优势,在市场上具有很强的生命力和独特的竞争力。


从产品性能未来演绎的角度看,MEMS传感器的优异性主要表现在以下几个方面:


第一、微型化的同时降低功耗,将会出现微米甚至纳米级别的微型器件,同时降低功耗;


第二,微型化的同时提高精度,将MEMS加速度计做到石英加速度计的噪声特性,保证MEMS陀螺仪小体积的同时获得光纤陀螺仪的零偏稳定性;


第三,集成化及智慧化,即MEMS与IC的集成制造技术及多参量MEMS传感器的集成制造技术得到发展,以及在集成化基础上使得信号检测具有一定的智能。


无怪乎,全球最领先的电子元器件制造商之一——村田制作所早已开始布局MEMS传感器市场。2012年,村田以16亿元人民币的价格,大手笔收购了以MEMS技术见长的芬兰传感器制造厂家VTI科技,并成立Murata Electronics Oy,扩充了村田的传感器产品阵容,发力MEMS传感器市场。


村田已在MEMS传感领域积累了丰富的经验,目前已取得令人瞩目的成绩。例如,全世界每年有4200万辆汽车采用村田的加速度传感器和陀螺仪,应用于ABS和ESC系统。


在众多的MEMS传感技术品牌中,村田MEMS主要呈现以下优点:


首先,村田MEMS传感器具有高精度和高可靠性。


在产品投入量产之前,村田会把所有能想到的恶劣环境都考虑进去,对传感器进行相应测试。村田MEMS传感器通过了汽车级AEC-Q100的认证,另外村田的MEMS传感器在出厂前100%都经过严格的检验。


从技术角度来看,村田MEMS传感器采用独特的3D-MEMS(三维MEMS)技术,创造性地将硅材料加工成三维结构并进行密封,使之便于安装和组装,并具有精度高、单位体积小、功耗低的特点。


村田传感器应用于汽车各项安全系统控制中


其次,村田提出“主动安全”理念,致力于防患于未然,极大地符合了人们对汽车安全的需求。


传统的汽车防护往往停留在“被动安全”的层面,在突发情况下,以安全带、安全气囊等手段进行事后的保护,防止人们在汽车事故中受到巨大的冲击。


村田将MEMS传感器广泛应用于汽车主动安全领域,能够通过主动感知,检测到汽车当前的状况,从而在事故发生之前对汽车进行调整,以避免事故的发生。


最后,村田MEMS传感器擅长车辆的三维位置检测,在未来无人驾驶领域具有广泛用途。村田三维检测装置包括惯性测量装置(IMU)和气压传感器,能检测物体水平及垂直位置的变化,误差非常小。


由于大多数汽车的定位系统都是基于全球定位系统(GPS)的,当车辆穿越隧道或密集建筑物时,将很难接收GPS信号,此时,IMU就可以估计并且更正车辆水平位置的变化,气压传感器则可以很容易地测出车辆的三维位置,从而有效助力无人驾驶的3D定位。


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