摘要:隨著“物聯網”、“智慧城市”、“智能交通”等概念的興起，及全球信息數據采集需求的旺盛，MEMS傳感器的應用變得無所不在。村田MEMS傳感器以微機單晶硅為主要構成。在汽車電子領域的應用，主要是體現在汽車駕駛過程中對于事故的提前防范，也就是“主動安全”。
[導讀]隨著“物聯網”、“智慧城市”、“智能交通”等概念的興起，及全球信息數據采集需求的旺盛，MEMS傳感器的應用變得無所不在。關鍵詞：
村田ESCMEMS傳感器主動安全
隨著“物聯網”、“智慧城市”、“智能交通”等概念的興起，及全球信息數據采集需求的旺盛，MEMS傳感器的應用變得無所不在。村田并不是一家做MEMS的公司，成立六十多年以來，一直以陶瓷為材料的被動元器件著稱于世，尤其是在多層陶瓷貼片電容（MLCC）領域的成就高居世界首位。隨著MEMS傳感器市場需求的火爆及技術的日漸成熟，村田于2012年初并購了芬蘭的MEMS巨頭公司VTI，順利打進MEMS傳感器領域。目前，村田的MEMS產品從設計、生產、封裝、調試整個產線都在芬蘭完成，800人團隊歸屬村田后，分布于世界各地為各國客戶提供技術支持。
村田MEMS傳感器以微機單晶硅為主要構成。在汽車電子領域的應用，主要是體現在汽車駕駛過程中對于事故的提前防范，也就是“主動安全”。相比“安全氣囊”等事故發生后的“被動安全”，村田的MEMS傳感器可以做到“防患于未然”。比如其“傾角傳感器”可在道路傾斜時讓汽車靜止不滑動，且可以檢測到2度的傾斜角，對溫度和壽命有精準的測定。與此同時，村田的加速度傳感器、防止翻車的陀螺儀傳感器、壓力傳感器、可應用在胎壓的檢測上；還有它們的組合式傳感器，均在汽車主動安全設計上功不可沒。村田是想通過這種主動的方式去感知環境，從而達到保護駕駛員生命安全的目的。
ESC的三種集成方式：從左到右1.安全氣囊集成式2.液壓控制單元集成3.傳感器慣性單元
村田是第一個把MEMS傳感器用在主動安全上的，90年代初，奔馳領先采用到了村田的MEMS傳感器。在汽車車身電子穩定系統（ESC）傳感器這一塊的廠商中，村田占據了大部分中高端汽車市場。ESC在汽車急轉彎時可控制車輪，防止翻車問題，目前歐美國家已經強制性推行，預計到2015年，歐、美、日、韓、澳所有車都會安裝車身穩定系統，目前中國還沒有強制性推行，可是村田希望幫助國內汽車廠商開發這項新技術。村田提供多種不同的加速度傳感器，傾角傳感器，陀螺儀等，有一軸，兩軸，三軸以及數字和模擬輸出信號。在中國本地制造的汽車，如吉利、奇瑞、比亞迪(002594,股吧)等，尤其是混動和新能源汽車，都有應用到村田的MEMS傳感器，豐富的產品線可應對客戶的各種應用需求。
在2012年，至少有25，000，000輛車安裝了村田的汽車主動安全的傳感器。
產品特點
1）高可靠性
通常，在討論汽車配置時，人們往往喜歡討論表面功能，比如，此車帶自動啟停，帶ESC等等。而在這些功能背后，隱藏的對傳感器的高度依賴和嚴苛的要求。當我們討論各類車型的坡道起步輔助（Hillstartassistant），電子駐車（EPB）還有更高端的發動機啟停（start&stop）這類應用時，其實我們關注的是加速度傳感器。
村田要做的是，使傳感器在各類嚴酷的條件下表現出一致的高性能，即全工作溫度范圍內（-40~135℃）都可以測量±30mg（實際為±1.72°傾角）的加速度（業內普遍只能做到±50mg，即±2.86°）。
當我們在討論車身穩定控制系統（ESC）和前裝導航（Navi）這些應用時，其實涉及到了陀螺儀的特性。對于液壓單元集成的ESC，±300°/s的量程和更好的溫度特性是非常的關鍵。村田器件良好的溫度特性使得開發中不必特意去對其進行系統層面的溫度補償，節省了開發時間和成本。
2）信號處理的精準
汽車，作為一個交通工具行駛過程中會碰到各種惡劣環境。比如，顛簸不平的路面，高速路上彈到底盤的石子等。為了區別這些特殊情況，需要大量的算法去分離這些不必要的信號，從中獲得汽車正確的姿態狀況。這時候村田可以提供比原有±2g更大的量程（±6g）去識別哪些飽和的信號，從而更簡單和準確的分離出有效的姿態信號。
3）3D-MEMS結構
此外，村田元器件最特殊的地方就是基于3D-MEMS的結構，配合惰性氣體的注入，從物理上根絕了高頻信號（如石子引起底盤共振）的干擾。這一點，同時收到了客戶的一致好評。
4）豐富的產品線
隨著人們對安全駕駛意識的不斷提高，“主動安全”的很多功能漸漸的從高端車型拓展到緊湊和微型車。但是，從設計角度來講，由于各車型空間限制原來高端平臺的系統如ESC（IMUS集成方式）不能直接移植到其他車型，往往需要兩套或者更多的軟件和layout。其根本原因在于不同車型對PCB板擺放方式有要求，有些可以水平放而有些就必須垂直放。而村田加速度傳感器的產品線可以很好的解決這個問題，對于不同軸向的需要，只需更換相應型號傳感器即可，并不需要對軟件和電路做修改。
如今，消費者已不再僅僅將耗油量及價格作為購車時衡量的唯一標準，越來越多的消費者已經將目光轉移到汽車安全及事故防護上來。論是技術的發展還是用途的開發，汽車主動安全領域所承載的責任都異常巨大，正因如此，技術支持的品質和可靠度也被上升到了一定的關鍵位置。村田希望將MEMS技術能更好地應用在汽車領域，與汽車廠商共同為實現更舒適安全的生活做出貢獻。
（本文選自電子發燒友網7月《汽車電子特刊》ChangeTheWorld欄目，轉載請注明出處。）
