無論聚焦中國(guó),還是放眼全球,目前汽車市場(chǎng)的整體增長(zhǎng)都進(jìn)入了較為緩慢的增長(zhǎng)階段。但是,全球知名市場(chǎng)研究與戰(zhàn)略咨詢公司——Yole Development發(fā)布報(bào)告稱,預(yù)計(jì)未來五年汽車傳感器出貨量的平均增長(zhǎng)率將達(dá)到8%以上,銷售額增長(zhǎng)將超過14%。
對(duì)于汽車而言,傳感器的重要性就像人的眼睛。其作用是對(duì)汽車溫度、壓力、位置等各種信息進(jìn)行實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的測(cè)量和控制,是控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。但為何汽車傳感器需求增長(zhǎng)能獨(dú)立于汽車整體的需求呢?
原來,全球汽車領(lǐng)域都在步入智能化的大潮當(dāng)中。無論在產(chǎn)業(yè)屆還是科技界,汽車智能化都已經(jīng)成為汽車產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展方向和熱點(diǎn)。
谷歌、英特爾、特斯拉、優(yōu)步、百度等一大批國(guó)內(nèi)外科技巨頭,以及大眾、奔馳、寶馬、豐田、北汽、上汽、比亞迪等眾多傳統(tǒng)汽車制造企業(yè),都在智能化、無人駕駛領(lǐng)域進(jìn)行了大手筆的投入,并將其作為未來掌握競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵。
正是汽車的日益智能化,使得傳感器在汽車中的應(yīng)用越來越廣泛,汽車對(duì)傳感器的種類和數(shù)量需求也不斷增加。也正是因?yàn)檫@一趨勢(shì),智能化、微型化、多功能化和集成化逐漸成為汽車傳感器技術(shù)發(fā)展的主流方向。
MEMS(微電子機(jī)械系統(tǒng))技術(shù)傳感器領(lǐng)域的運(yùn)用恰恰符合了這樣的發(fā)展趨勢(shì)。采用微機(jī)械加工技術(shù),將微米級(jí)的敏感元件、信號(hào)處理器、數(shù)據(jù)處理裝置,封裝在一塊芯片上。業(yè)界通常將運(yùn)用該技術(shù)生產(chǎn)的傳感器簡(jiǎn)稱為MEMS傳感器。
MEMS傳感器具有精度高、體積小、價(jià)格低、工作壽命長(zhǎng)、易集成、適合量產(chǎn)等特點(diǎn),在降低汽車電子系統(tǒng)成本及提高其性能方面具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),在市場(chǎng)上具有很強(qiáng)的生命力和獨(dú)特的競(jìng)爭(zhēng)力。
從產(chǎn)品性能未來演繹的角度看,MEMS傳感器的優(yōu)異性主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
第一、微型化的同時(shí)降低功耗,將會(huì)出現(xiàn)微米甚至納米級(jí)別的微型器件,同時(shí)降低功耗;
第二,微型化的同時(shí)提高精度,將MEMS加速度計(jì)做到石英加速度計(jì)的噪聲特性,保證MEMS陀螺儀小體積的同時(shí)獲得光纖陀螺儀的零偏穩(wěn)定性;
第三,集成化及智慧化,即MEMS與IC的集成制造技術(shù)及多參量MEMS傳感器的集成制造技術(shù)得到發(fā)展,以及在集成化基礎(chǔ)上使得信號(hào)檢測(cè)具有一定的智能。
無怪乎,全球最領(lǐng)先的電子元器件制造商之一——村田制作所早已開始布局MEMS傳感器市場(chǎng)。2012年,村田以16億元人民幣的價(jià)格,大手筆收購了以MEMS技術(shù)見長(zhǎng)的芬蘭傳感器制造廠家VTI科技,并成立Murata Electronics Oy,擴(kuò)充了村田的傳感器產(chǎn)品陣容,發(fā)力MEMS傳感器市場(chǎng)。
村田已在MEMS傳感領(lǐng)域積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),目前已取得令人矚目的成績(jī)。例如,全世界每年有4200萬輛汽車采用村田的加速度傳感器和陀螺儀,應(yīng)用于ABS和ESC系統(tǒng)。
在眾多的MEMS傳感技術(shù)品牌中,村田MEMS主要呈現(xiàn)以下優(yōu)點(diǎn):
首先,村田MEMS傳感器具有高精度和高可靠性。
在產(chǎn)品投入量產(chǎn)之前,村田會(huì)把所有能想到的惡劣環(huán)境都考慮進(jìn)去,對(duì)傳感器進(jìn)行相應(yīng)測(cè)試。村田MEMS傳感器通過了汽車級(jí)AEC-Q100的認(rèn)證,另外村田的MEMS傳感器在出廠前100%都經(jīng)過嚴(yán)格的檢驗(yàn)。
從技術(shù)角度來看,村田MEMS傳感器采用獨(dú)特的3D-MEMS(三維MEMS)技術(shù),創(chuàng)造性地將硅材料加工成三維結(jié)構(gòu)并進(jìn)行密封,使之便于安裝和組裝,并具有精度高、單位體積小、功耗低的特點(diǎn)。
村田傳感器應(yīng)用于汽車各項(xiàng)安全系統(tǒng)控制中
其次,村田提出“主動(dòng)安全”理念,致力于防患于未然,極大地符合了人們對(duì)汽車安全的需求。
傳統(tǒng)的汽車防護(hù)往往停留在“被動(dòng)安全”的層面,在突發(fā)情況下,以安全帶、安全氣囊等手段進(jìn)行事后的保護(hù),防止人們?cè)谄囀鹿手惺艿骄薮蟮臎_擊。
村田將MEMS傳感器廣泛應(yīng)用于汽車主動(dòng)安全領(lǐng)域,能夠通過主動(dòng)感知,檢測(cè)到汽車當(dāng)前的狀況,從而在事故發(fā)生之前對(duì)汽車進(jìn)行調(diào)整,以避免事故的發(fā)生。
最后,村田MEMS傳感器擅長(zhǎng)車輛的三維位置檢測(cè),在未來無人駕駛領(lǐng)域具有廣泛用途。村田三維檢測(cè)裝置包括慣性測(cè)量裝置(IMU)和氣壓傳感器,能檢測(cè)物體水平及垂直位置的變化,誤差非常小。
由于大多數(shù)汽車的定位系統(tǒng)都是基于全球定位系統(tǒng)(GPS)的,當(dāng)車輛穿越隧道或密集建筑物時(shí),將很難接收GPS信號(hào),此時(shí),IMU就可以估計(jì)并且更正車輛水平位置的變化,氣壓傳感器則可以很容易地測(cè)出車輛的三維位置,從而有效助力無人駕駛的3D定位。
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原文標(biāo)題:滾滾汽車智能潮,MEMS傳感領(lǐng)風(fēng)騷
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