如今，政府、監(jiān)管機構(gòu)以及消費者對駕駛輔助系統(tǒng)的安全性要求越來越高。而滿足這些高安全性要求的核心在于傳感器、電子設(shè)備和軟件。最早在2019年，美國交通運輸部下屬的美國國家公路交通安全管理局(NaTIonal Highway Traffic Safety AdministraTIon， NHTSA)將會把高級駕駛輔助系統(tǒng)(Advanced Driver Assistance Systems， ADAS)納入新車安全評價星級體系。相比之下，歐洲的安全監(jiān)管部門計劃將在2018年開始實施。這類汽車安全評價體系將會推動汽車安全技術(shù)快速向前發(fā)展。
這不僅僅是為了更安全或輕松地駕駛汽車。政府和消費者的目標(biāo)還包括更少的交通事故、降低保險附加費以及更好的汽車燃油經(jīng)濟性。從機械系統(tǒng)向軟件與電子設(shè)備相結(jié)合的發(fā)展，也使許多汽車組件供應(yīng)商獲益，尤其是MEMS傳感器，它們能夠在更有限的空間內(nèi)大量使用。
市場研究機構(gòu)IHS Markit預(yù)計該領(lǐng)域市場規(guī)模為28億美元，2015年～2022年期間，汽車應(yīng)用的MEMS市場的復(fù)合年增長率將達6.9%，2022年將增長至32億美元。
過去幾年，MEMS傳感器在強制安全系統(tǒng)中獲得了穩(wěn)定的市場，如電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)和胎壓監(jiān)測系統(tǒng)，這些系統(tǒng)在2015年期間的新款汽車中已經(jīng)獲得普及。獲益的MEMS供應(yīng)商包括陀螺儀、壓力傳感器、加速度計以及前排和側(cè)面安全氣囊傳感器等。此外，汽車引擎應(yīng)用的MEMS器件也正在穩(wěn)定增長，主要來自于日益增長的引擎管理和尾氣處理應(yīng)用。據(jù)麥姆斯咨詢消息，這些領(lǐng)域的MEMS出貨量到2019年將達到13.4億顆，2013年時這一數(shù)字為10.8億顆。
ADAS中的MEMS應(yīng)用
只需要看一下每年的MEMS和傳感器高峰會議(MEMS and Sensors ExecuTIve Congress)，就可以一窺MEMS在ADAS領(lǐng)域的應(yīng)用情況。例如，在2015年的大會上，Delphi汽車的執(zhí)行副總裁兼首席技術(shù)官Jeff Owens分享了開著裝備Delphi公司的ADAS系統(tǒng)的汽車，進行的長達3400英里，由大西洋岸橫跨至太平洋岸的自動駕駛經(jīng)歷。這段路程歷時9天，穿越美國15個州，運用了20個主動安全傳感器外加GPS、導(dǎo)航、視覺系統(tǒng)和駕駛員狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。整個過程中，99%的路程都是全自動駕駛狀態(tài)，產(chǎn)生了3T的有價值數(shù)據(jù)。
未來的汽車將為包含多種MEMS器件，為MEMS產(chǎn)業(yè)和供應(yīng)鏈帶來了機遇和挑戰(zhàn)。
在2016年的MEMS和傳感器高峰會議上，Jari Honkanen談到了MicroVision公司利用抬頭顯示設(shè)備(HUD)將重要信息投影到汽車前風(fēng)擋玻璃上的汽車技術(shù)。用這種技術(shù)，駕駛者在看重要信息時，視線可以無需再離開路面。Honkanen還演示了MicroVision公司的激光束掃描技術(shù)、近紅外激光器和紅外探測器，是如何應(yīng)用到基于MEMS技術(shù)的掃描LIDAR(激光雷達)系統(tǒng)的。
應(yīng)用MicroVision公司PicoP顯示技術(shù)的汽車抬頭顯示
MEMS技術(shù)的應(yīng)用，使得掃描LIDAR系統(tǒng)可以根據(jù)應(yīng)用或駕駛狀況進行動態(tài)改變。它具有很高的水平和垂直分辨率，相比之前的LIDAR系統(tǒng)，它還能低速高分辨率或高速低分辨率的捕獲環(huán)境數(shù)據(jù)。接下來，這一技術(shù)理念還可以應(yīng)用于ADAS應(yīng)用，如盲點監(jiān)測和停車輔助系統(tǒng)。
ADAS中的抬頭顯示系統(tǒng)對MEMS技術(shù)的應(yīng)用，可以幫助駕駛者降低或消除分心狀況，提高安全性。它還能用于顯示重要信息和實時警示。
當(dāng)被問到MEMS將在未來汽車中扮演什么角色時，IHS Markit公司MEMS和傳感器事業(yè)部總監(jiān)兼高級首席分析師Jérémie Bouchaud預(yù)言，它將會是“綠色、安全且有趣的”。此外，汽車將會采用電力驅(qū)動，高度依賴傳感器進行自動巡航，他補充道。
“當(dāng)組件隨著新的電氣架構(gòu)而改變，電氣化的汽車將會相應(yīng)的依賴傳感器。更先進的人機界面將擁有抬頭顯示支持的虛擬現(xiàn)實和降噪功能，也將使MEMS制造商獲益。”Bouchaud進一步解釋。
未來
汽車應(yīng)用領(lǐng)域的安全和安防需求不會降低，對這些應(yīng)用的持續(xù)追求將繼續(xù)推動汽車MEMS傳感器的需求增長。汽車MEMS傳感器應(yīng)用的最大受益者將會是電子組件、部件制造商，當(dāng)然，也包括終端用戶。
汽車領(lǐng)域的MEMS傳感器市場不僅包括ADAS，還包括電子穩(wěn)定控制、電子控制單元、制熱和暖通系統(tǒng)、安全和安防、車載導(dǎo)航、攝像頭穩(wěn)定系統(tǒng)、車內(nèi)麥克風(fēng)、胎壓監(jiān)測、汽車引擎管理系統(tǒng)、燃油噴射系統(tǒng)、座椅監(jiān)測系統(tǒng)、周邊壓力傳感器和機油壓力傳感等。
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