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組合式元件助力加速度計 傾角量測準確度再上層樓

文‧Allen Fan 發布日期:2018/06/23

本文將探討如何運用如組合式元件(Combo Part)的方式,透過加速度計提升傾斜量測的精準度。在乘坐車輛中所搭載的電子駐車制動系統(EPB),俗稱電子手煞車,主要是用來在傾斜或平坦的道路上讓車輛停駐不動,而電子手煞車的工作原理,是運用單軸或雙軸加速度計來量測路面傾斜度。

通常,一個X/Y軸或Z軸低g力場感測範圍加速度計是置入一個專屬的模組內,而該模組再裝入EPB的控制單元中(圖1)。現在,有越來越多車款搭載電子車身穩定系統(ESC)功能,連同組合式低g加速度計與陀螺儀整合在單一晶片內。此種設計,主要是要避免車輛側滑或翻滾;而現今世界上有許多國家紛紛立法來強制新車須搭載ESC功能。

如果傾斜量測是由一個組合式元件(單一晶片的組態,內部結合加速度計與陀螺儀)完成,那麼車輛就不必搭載獨立式EPB模組,而車輛的成本就會顯著降低。由於ESC通常所採用的組合式元件並不是針對感測傾角而進行最佳化,有時傾角量測的精準度無法達到所要求的水準,因為組合式元件屬於XY軸或XYZ軸型態,通常使用X軸來量測傾角(圖2);而有時EPB模組內的一些傳統式低g加速度計因為以垂直方向裝入引擎內,因此會採用Z軸進行量測。感測軸應和重力方向垂直才能達到較高的精準度,這點稍後會詳細討論。

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