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为导航系统而生的惯量传感器博世推出 MEMS 传感器技术集大成者 SMI230

发布时间:2019-04-06 06:05

  在 MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)传感器领域,一级供应商博世一直是强有力的存在,无论是消费级电子产品市场还是车载领域,博世的 MEMS 传感器产品都拥有着非常高的市场占有率。

  针对车载市场,目前博世的 MEMS 传感器已经应用在了车辆的安全气囊系统、车身动力学控制系统、主动悬挂系统、引擎管理系统、传输控制系统以及车载信息娱乐系统(Telematics & Infotainment)之中,可谓遍布在车身内外,不可或缺。根据博世官方的统计,目前传统汽车上使用的 MEMS 传感器的数量在 51 颗左右,其中 24 颗负责车辆安全性的构建;16 颗用于实现车辆的舒适性;另外 11 颗则应用于车辆的引擎管理系统之中。

  MEMS 传感器种类繁多,其可以实现的感温、感压、运动检测等等功能一应俱全。在这些 MEMS 传感器中,有一类产品沿承了博世的顶尖技术,主要用于提升车辆的驾乘舒适性,集成于车载信息娱乐系统之中。往往这类应用都是非车身功能安全性相关(Non-Safety),比如导航、汽车警报、唤醒功能、紧急呼叫功能(eCall)等等。但是它们又对成本非常敏感、需求也极为多样化。博世将这类 MEMS 传感器定名为“惯量传感器”(Mobility Sensors)。

  惯量传感器的前身是博世在消费电子领域开发的产品,后来因为应用市场的拓展,逐渐被集成到车辆上,当然这些传感器都是经过了汽车级的认证(AEC-Q100)才得以搭载上汽车产品的。

  博世的 MEMS 惯量传感器有 2 个显著特点的特点:满足汽车级认证,但非功能安全相关;可靠性量产的时间超过 10 年。既然是传统强项,博世当然希望在这一领域不断开发新的技术,稳定起市场的领导地位。特别是移动出行以及智能驾驶的时代,这类传感器的市场将会有长足的发展。

  据雷锋网新智驾了解,博世目前在惯量传感器领域已经推出了 4 款相关产品,包括一款 6 轴的惯量传感器 SMI130、3 轴的陀螺仪 SMG130、3 轴的加速度传感器 SMA130 和 SMA131。其中,SMI130 是博世在 2015 年重点力推的量产惯量传感器产品,目前已经在诸多车企的众多车型上进行搭载。

  时间来到 2018 年,经过几年的技术打磨和精进,博世半导体又推出了其最新的产品 SMI230,这款产品是 SMI130 的进化版本,同样是一款 6 轴惯量传感器,博世将其主要应用领域划分在车载导航领域,这款产品将在 2019 年 7 月份正式量产。

  众所周知,如今的车辆都很依赖于 GPS 导航,但当我们遇到卫星信号因为山体、建筑以及隧道而变得微弱、失真甚至是丢失的情形时,期待来的不便将变得非常棘手。博世最新的 SMI230 产品能够精确测量车辆的偏航角速度以及加速度,帮助车辆的导航系统持续计算车辆运动的行进方向和位置,因此通过隧道或城市峡谷时导航系统不会中断。这款传感器的能力不但能优化导航系统,还可以用于车队管理,高速收费站系统与车辆警报安装,这些领域也需要精确的位置测定。

  据雷锋网新智驾了解,SMI230 在单个紧凑的封装中集成了 1 个 3 轴 MEMS 加速度传感器及 1 个 3 轴 MEMS 陀螺仪。2 个传感器采用 16 比特数据传输。在强大的组合基础上,陀螺仪和加速度计既可以单独运行,也可以为数据同步协同运行。SMI230 还拥有非常高的精确性,这为精确导航带了了利好:陀螺仪的噪声仅为 0.02°/s/√Hz (rms),加速度的噪声仅为 0.12 mg/√Hz (rms)。同时,加速度计拥有可靠的温度稳定性。

  如前文所述,博世 SMI230 一定程度上延续了 SMI130 的技术,所以二者能够点对点兼容,并提供完全相同的陀螺仪编程界面,使集成到现有平台的过程方便快捷并省去了耗时的重新布局。因为新传感器使用 16 针脚 LGA 封装,所以尺寸上的优势也非常明显。

  针对传感器的生产制造,博世汽车电子的相关专家告诉雷锋网新智驾,目前博世绝大多数 MEMS 汽车级传感器都在德国进行研发、测试、封装和生产。但考虑到优化供应链、提高效率,博世也更加倾向于在中国本土进行生产、测试。比如其 SMI130 产品已经发展了国内的代工厂来帮助其进行某些部分的生产。

  在智能驾驶的大潮之下,越来越多的高精地图公司正在深耕,很多的自动驾驶企业也在进行高精地图的研发和生产。既然惯量传感器在导航系统方面的优势明显,博世肯定不会忽略高精地图这样的市场机会。据其相关工作人员透露,博世已经在就 SMI230 这款产品接触这类的客户群体,其中一些客户已经在申请产品进行相关的测试。

  SMI230 一定程度上是博世惯量传感器的集大成之作,所以博世的相关专家将其称为惯量传感器中的“New Star”,也期待其未来会有闪耀的表现。

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