現(xiàn)在汽車的預(yù)防安全越來越受到人們重視，MEMS傳感器應(yīng)用于汽車安全技術(shù)許多領(lǐng)域，以下是對汽車領(lǐng)域中MEMS傳感器的多項應(yīng)用知識盤點：
一、電子穩(wěn)定性控制系統(tǒng) (ESC)
電子穩(wěn)定性控制系統(tǒng) (ESC、Electric Stability Control) 是用于防止車輛在雨后濕滑的道路或彎曲路段處發(fā)生側(cè)滑的裝置。該裝置使用了Murata Electronics Oy (以下簡稱為MFI) 的加速度傳感器。
通常，僅靠ABS和牽引控制系統(tǒng)無法滿足車輛在彎曲路段上的行車安全要求。該場合下電子穩(wěn)定性控制系統(tǒng) (ESC) 就能夠通過修正駕駛員操作中的轉(zhuǎn)向不足或過度轉(zhuǎn)向，來控制車輛使其不偏離道路。該系統(tǒng)通過使用一個陀螺儀來測量車輛的偏航角，同時用一個低重力加速度傳感器來測量橫向加速度。將所得測量數(shù)據(jù)與通過行駛速度和車輪傾斜角兩項數(shù)據(jù)計算得到的結(jié)果進(jìn)行比對，從而調(diào)整車輛轉(zhuǎn)向以防止發(fā)生側(cè)滑。
加速度傳感器通常會被獨立安裝在車輛重心附近，或作為傳感器組的一部分以貼裝組件的形式被安裝在印制電路板上。標(biāo)準(zhǔn)測量范圍為±1.5——2.0g; 偏移量與溫度或使用時間無關(guān)，穩(wěn)定在100mg以下; 頻帶在0——50Hz范圍內(nèi)。
電子穩(wěn)定性控制系統(tǒng) (ESC) 通常需要以車輛的橫向為檢測軸，以確保在受到縱向加速度或車輛減速時，將影響控制在最小限度。將MFI的加速度傳感器安裝在印制電路板上時，可選擇兩種安裝方向，即檢測軸是與安裝面平行還是垂直。若使用的是獨立型加速度傳感器時，則需要根據(jù)安裝位置選用相應(yīng)的托架。
在全球范圍內(nèi)，有關(guān)ESC的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)制定工作正在積極推進(jìn)中。在聯(lián)合國“世界車輛法規(guī)協(xié)調(diào)論壇”“1998年協(xié)定書”的框架下，有關(guān)“輕型汽車電子穩(wěn)定性控制系統(tǒng)”全球技術(shù)法規(guī) (GTR) 于2008年制定完成并獲得WP29批準(zhǔn) (即GTR8) 。美國、歐美、日本、澳大利亞、韓國等在內(nèi)的國家和地區(qū)已經(jīng)或正在將ESC作為強(qiáng)制安裝的安全裝置。作為“1998年協(xié)定書”簽署國，中國從2007年開始全面參與ESC全球技術(shù)法規(guī)的協(xié)調(diào)進(jìn)程，結(jié)合國內(nèi)ESC產(chǎn)品開發(fā)、應(yīng)用和試驗?zāi)芰μ岢隽巳舾商岚福⒄谥贫ㄏ嚓P(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)。
二、電子駐車制動系統(tǒng) (EPB)
EPB (電子駐車制動系統(tǒng)，Electronic Parking Brake) 取代了傳統(tǒng)的基于機(jī)械杠桿和鏈條的駐車制動裝置，為駕駛員提供了更有效的停車輔助。并且由于取消了主副駕駛位之間的駐車制動桿，駕駛席周圍的空間便能得到更有效的利用。EPB系統(tǒng)可根據(jù)車體縱向的傾斜度不斷調(diào)整剎車力度。僅需按下儀表盤上相應(yīng)的按鈕，剎車就會被鎖定; 在車輛啟動和加速時，剎車將自動解鎖。
該系統(tǒng)還能夠?qū)Φ退贍恳隣顟B(tài)下的車輛進(jìn)行輔助控制，防止車輛在坡上自然下滑。該系統(tǒng)與距離傳感器系統(tǒng)信號對接后，甚至可以在狹窄區(qū)域內(nèi)完成平行停車。如果與發(fā)動機(jī)防盜系統(tǒng)整合，便可形成一套最為可靠的防盜機(jī)制。
該系統(tǒng)內(nèi)的傳感器實際測量起點通常是在±3°以內(nèi); 對應(yīng)的重力加速度值大約為50mg。這剛好與車輛在整個使用壽命和溫度范圍內(nèi)的偏移穩(wěn)定性要求相吻合。系統(tǒng)內(nèi)部傳感器的頻率范圍按要求盡量保持最低，上限不超過10-50Hz。
三、防抱死制動系統(tǒng) (ABS)
在四輪驅(qū)動的車輛中，由于每個車輪都可能會打滑，所以ABS系統(tǒng)所需的車身速度和車輪速度參數(shù)無法通過傳感器來測量。因此車輛的加/減速度信息只能通過對前后方向加速度的測量來獲得。ABS系統(tǒng)的加速度傳感器除了能夠以獨立元件或集成在印制電路板上的形式裝入ABS控制器外，還能安裝在其他的傳感器類中。
ABS系統(tǒng)使用的加速度傳感器的測量范圍通常在1——2G (G為重力加速度) 。在檢測溫度范圍和車輛使用壽命內(nèi)誤差偏移能夠始終低于100mg的狀態(tài)。該傳感器的檢測軸的方向必須為車輛的前后方向。Murata Electronics Oy的加速度傳感器可以滿足各種傳感器單元和印制電路板貼裝情況下的應(yīng)用。
四、電子控制式懸架系統(tǒng) (ECS)
電子控制式懸架系統(tǒng) (ECS) 的主要用途是根據(jù)行駛速度、路面狀況、轉(zhuǎn)向情況、變速狀態(tài)等信息以及不同的駕駛條件調(diào)節(jié)懸掛系統(tǒng)，為駕駛者提供良好的操作穩(wěn)定性和乘坐舒適度。ECS系統(tǒng)為用戶呈現(xiàn)從平穩(wěn)舒緩到高速暢快的多種駕駛體驗。駕駛者僅需按下選擇按鈕就能在運(yùn)動型、普通型和舒適型駕駛模式間自由切換。
ECS系統(tǒng)內(nèi)部的加速度傳感器可用于檢測車體的運(yùn)動狀態(tài)，有時還用于檢測前輪垂直方向的運(yùn)動狀態(tài)。用于檢測車體的運(yùn)動狀態(tài)的兩個加速度傳感器被安裝在前減震器與彈簧頂部固定點附近。而靠近輪轂的加速度傳感器則是被裝在減震器和車輪彈簧附近區(qū)域。這樣一來，就能夠通過兩組傳感器的測量數(shù)據(jù)計算出車體與車輪的垂直距離差。在更先進(jìn)的輪轂傳感器系統(tǒng)中，加速度傳感器則被距離傳感器替代，用于直接測量車輪與車體之間的距離。
另外，在許多ECS系統(tǒng)中，車輛的中部或后部還額外裝有一個用于檢測車輛顛簸的加速度傳感器。能夠略微消除車體在加速或減速時的傾斜。