村田丨没错!新型“散装”的MLCC包装,节省99%包装材料~

发布时间:2026-05-14 09:40
作者:AMEYA360
来源:村田
阅读量:895

  株式会社村田制作所在片状多层陶瓷电容器(MLCC)的包装领域,开发出了一种名为“散装盒”的新型包装形式。与以往包装相比,该形式可使包装材料用量最多减少99%。目前,本公司已将该包装形式应用于部分适用尺寸的产品,过去几年中面向本公司集团旗下公司累计出货量已超过1,000万个。在量产过程中,本公司也已确认了其质量的稳定性。

  散装盒是一种将MLCC容纳在配套盒体中,并在贴装时通过散装供料器进行排列后供应给贴装机的包装方式。适用尺寸为0402M(0.4mm×0.2mm)及0603M(0.6mm×0.3mm)。

村田丨没错!新型“散装”的MLCC包装,节省99%包装材料~

  随着MLCC需求的扩大,包装材料的使用量也在增加。为此,本公司将降低制造和物流过程中的环境负荷视为重要课题,并持续推进对包装形式的改进。散装盒正是该举措的一部分,是本公司开发的新型包装方式。

  在环境方面,以包装10,000个0603M尺寸的产品为例,与本公司以往的编带包装规格相比,包装材料重量最多可减少约99%。这不仅能大幅减少塑料和纸张的使用量,还有助于降低废弃物税、焚烧费用及碳税等环境应对成本。此外,也有助于减少包装材料在制造、运输和废弃过程中产生的温室气体(GHG)排放量。

村田丨没错!新型“散装”的MLCC包装,节省99%包装材料~

  在生产效率方面,以0402M尺寸为例,以往的编带规格平均每卷盘仅能装20,000个,而散装盒则每盒可容纳500,000个。也就是说,可将相当于以往25个卷盘材料所容纳的产品数量集中收纳到一个散装盒中。因此,该方式有望通过减少材料管理和保管空间,以及降低换卷次数来提高作业效率。此外,通过提高包装数量密度,还能减少生产过程中的搬运次数,从而有助于提高工厂内的运输效率。

  各适用尺寸的容纳数量如下:

  0402M:500,000个/盒(约为以往的25倍)

  0603M:150,000个/盒(约为以往的10倍)

  散装盒与以往的编带规格对比如下图:

村田丨没错!新型“散装”的MLCC包装,节省99%包装材料~

  本包装规格正由本公司以及参与JEITA贴装元件容器包装新型散装盒(用于微小尺寸)规格制定PG活动(2021年成立)的贴装设备制造商、包装材料制造商、元件制造商及整机组装制造商通力合作,共同推进。本包装规格已作为IEC技术规格书(IEC TS 60286-6-1)发布,并计划对标准化规格提供免费许可。

  补充说明

  关于引进本包装规格,需要补充说明的是,散装盒并非完全取代以往的编带形式,而是根据产品及生产、使用条件可选的一种包装形式。即使尺寸相同,适用性及引进条件也会因产品系列、详细规格和生产工艺的不同而有所差异,因此在引进时,需要确认具体条件。

  本公司也提供评估用样品。关于量产的应对,将结合评估结果和市场反馈,逐步建立生产体制。

  此外,要实现这种包装形式的贴装,需要配备支持散装盒的供料器。关于是否支持以及详细规格,请咨询各贴装机制造商。

  此外,元件价格预计将维持与以往同等的水平。

  村田制作所致力于将经过生产现场验证的降低环境负荷的举措转化为产品并推广至社会,以此力求实现“社会价值”与“经济价值”的兼顾。散装盒便是其中一个具体例子,今后,本公司也将继续推进相关技术开发,助力包括制造和物流过程在内的整个供应链降低环境负荷。

村田丨没错!新型“散装”的MLCC包装,节省99%包装材料~


(备注:文章来源于网络,信息仅供参考,不代表本网站观点,如有侵权请联系删除!)

在线留言询价

相关阅读
村田丨压电薄膜传感器和倾角计提供灵敏的控制能力
  在机器人应用中,使用压电薄膜传感器可以使机器人在手部运动上具备类似人类的灵活性,而敏感的触觉反馈至关重要。机器人需要能够在抓取物体时感知压力变化,有效控制抓力输出,并结合倾角传感器以提升控制能力。这代表机器人发展的重要阶段。压电薄膜传感器提供敏感的压力感应能力,与倾角传感器相结合,它们为机器人触觉应用的控制带来了新的可能性。  这篇文章将介绍压电薄膜传感器和倾角传感器的技术发展与应用,以及村田提供的解决方案。  更环保且灵敏度更高的压电薄膜材料  压电膜由一种名为聚乳酸(Polylactic Acid,简称PLA)的材料制成,这是一种“可生物降解聚合物”,其强度和可成型性可与传统石油基塑料相媲美。自1995年前后以来,PLA因其环保特性而受到关注,如今已广泛被认可为一种环保型聚合物。PLA中的乳酸是通过乳酸菌对从植物中提取的淀粉进行乳酸发酵而生产的。淀粉来源于植物的光合作用,且除了制造过程中所需的能源外,其整个制造、处理和分解的生命周期中均使用了碳中和材料,因此不会增加大气中的CO₂。  PLA具有高度透明性,这是其他可生物降解聚合物所不具备的特性,其透光率甚至超过丙烯酸,达到93%。PLA通常用于日常用品,比如超市中的蛋盒和西红柿包装盒。虽然PLA通常作为一种低成本的植物基聚合物用于环保目的,但其压电特性却赋予了它独特的性能。  PLA的压电常数(压电d常数)在7至12 pC/N左右,较PZT等材料来说相对较小。然而,PLA具有非常低的相对介电常数,约为2.5,这使其压电输出常数(等同于压电g常数,g=d/εT)相对较大。因此,PLA在压电输出方面表现出较高的灵敏度。相较之下,从压电输出常数来看,PLA与聚偏氟乙烯(PVDF)大致相当,而后者的压电常数约为PLA的四倍。  由PLA制成的压电膜可因表面因压缩或形变而产生的应变(拉伸或收缩)而生成与应变成比例的极化。这种极化会产生电荷,并通过电流/电压转换器(I/V转换器)转化为电压,从而输出模拟信号。这一特性使得压电膜能够检测所受压力的变化。  高灵敏度压力检测的柔性薄膜传感器  村田公司的“Picoleaf”是一种利用其自主研发的压电技术开发的柔性薄型传感器,设计用于高灵敏度压力检测。它比传统传感器更小、更薄,节省了安装空间,同时提升了组装性能和耐用性。Picoleaf旨在提升需要人机交互(HMI)传感的产品的功能性、易装配性和耐用性。作为传感器,电极被印刷或层压在一种薄而高度柔性的有机压电薄膜上。该薄膜可使用双面胶带安装至设备上,无需复杂的粘接工艺。  Picoleaf有助于设备的纤薄化,即便是与显示屏和触控面板结合使用,也能节省空间。这种高灵敏度传感器仅需要一个传感器就能检测大面积显示屏的压力。此外,它还可用于检测微米级范围内的微小位移、不自主的肌肉震颤、操作时手部保持力度、以及人体脉搏等生理信号。  Picoleaf拥有非热释电特性,即由于温度变化,它不会发生极化,从而大大减少了因体温、阳光或半导体发热等因素引起的灵敏度变化和干扰。此外,Picoleaf的功耗非常低,传感器本身为零功耗,并可设计驱动放大器的工作电流至低功耗状态(约10μA)。其柔性结构允许弯曲并能贴附于高度设计化设备的曲面。  利用其专有的压电技术,村田的Picoleaf能够被安装在有限的空间内。与以往的传感器相比,它在保持薄型化的同时提升了装配便捷性和耐用性。Picoleaf结合了检测电路,通过压电薄膜的位移速度获得输出。基于这种输出特性,Picoleaf可用于多种传感应用,比如压力检测、握力检测以及生物信号检测。  Picoleaf可用于压力检测应用,作为UI传感器通过检测压力变化工作。比如,将Picoleaf置于手写笔上可以监测用户手部的握持状态。它的功能超越了简单触控,还能够检测手部压力防止误操作。  此外,Picoleaf还可以用于生物信号检测应用,利用压电薄膜传感器的高灵敏度。例如,它可以充当传感器检测诸如“脉搏及呼吸”等生物信号。已有数篇学术论文探讨了可降解压电传感器在人体表面监测心脏速率和呼吸速率的应用,证实了基于压电传感器的生物信号检测的准确性。  村田为Picoleaf提供多种产品形式,包括可直接安装至主板的传感元件,以及结合了布线的传感元件,使得传感器的安装位置可以与主板分离。此外,还有结合了部件安装布线的传感元件,进一步将传感器的安装位置与主板分开,从而实现主板上无需安装任何部件的设计。  Picoleaf的检测电路由I/V转换器和放大电路组成。当压电薄膜因压力或变形而弯曲(导致拉伸或收缩)时,薄膜会产生与弯曲量呈正比的极化。Picoleaf所生成的电荷可通过I/V转换器转化为电压,形成模拟信号输出。此输信号可以根据需要进行放大和调整,以供通用ADC或CPU处理,不会受到传感器电容和寄生电容的影响。目前推荐使用离散电路,但村田正在研发包含信号处理功能的Picoleaf专用ASIC,预计将在2025年开始供应。  具有卓越变形检测能力的Picoleaf  Picoleaf传感器的压电特性使其能够检测“位移方向”和“位移速度”。关于位移方向,当检测到“山褶”变形时,位移方向输出到Picoleaf参考电压的正侧;而如果检测到“谷褶”变形,位移方向输出到负侧。除了位移方向外,位移速度可以根据峰值电压来计算,该峰值电压会随着位移速度的增加而线性增长。 此外,利用Picoleaf传感器的反向输出特性,可将推压和释放动作无缝应用于用户界面中的开关切换。如果将Picoleaf安装在周期性振动的物体上,它可以检测到这种周期性振动,从而用作状态检测传感器。  Picoleaf的厚度仅为0.2毫米甚至更薄,尺寸仅为2x10毫米,非常紧凑。即使结合显示屏或触控面板使用,它仍然可以节省空间。它还能贴合具有高低差异的设备曲面,包括包覆圆柱形物体等特殊造型。Picoleaf具有高灵敏度,能够检测微至1微米的位移。单个传感器即可探测整个大型显示屏表面的压力。它也可以用于检测不自觉的肌肉运动,如颤动、抓握和脉冲。  由于Picoleaf具有非热电特性,它受到的噪声极少,因为不会因体温、阳光或半导体等热因素引起漂移。因此,算法的构建更加简单,传感器本身零功耗,而驱动放大器电路的功耗可以设计为低功耗(约10μA)。  可用于多种压力检测应用的Picoleaf  Picoleaf 的透光率超过 90%,可用于透明显示面板区域的安装。通过将触摸屏的 UI 功能与 Picoleaf 的压力检测能力相结合,可以实现一种与普通触摸屏不同的、更加基于人体行为原理的**人机界面**(HMI)。在具体应用中,它可以被设计为通过压力检测触发的可靠输入 UI,利用变形检测技术实现诸如笔等输入设备,并通过各种压力检测功能,打造真实的软件键盘体验。  如果在实现新的可穿戴概念时遇到困难,Picoleaf 的轻量、薄型、短小且灵活的结构可以帮助您在保持设计完整性的同时新增功能特性。Picoleaf 的安装灵活性可以轻松应对例如有限空间、曲面等难题。它通过在狭小空间和曲面上应用压力检测技术,创建具有可靠操作性的 UI,同时结合磨损和/或握持检测能力(利用高灵敏度),使可穿戴设备能够检测诸如脉搏及呼吸等生物信号。  目前,市场上已有配备村田制作所压电薄膜传感器 Picoleaf 的健身设备。  在设计时,Picoleaf 还可用于赋予机器人产品触觉感知。通过利用这些设备的高灵敏特性,Picoleaf 能为使用触觉信息的机器人产业开发作出贡献。Picoleaf 可以被应用在机器人手指尖端,以检测由接触软或硬物体引起的变形,并相应调整抓力,使单个机器人手能够抓取软硬不同的各类物体。Picoleaf 可连接至远程操作机器人,量化触觉反馈,为 VR 操作者提供更真实的环境信息。Picoleaf 还能够粘附到操作机器人内部的线路上,检测诸如线路老化等内部异常情况。  与其他基于应变、电容、加速度计或机械软件的传感器相比,Picoleaf 的标准尺寸仅为 3x17 毫米,厚度仅为 0.25 毫米(背胶部分为 0.1 毫米)。它可以使用粘合胶带组装,具有力检测功能,灵敏度可达 1 微米,能够检测变形速度数据。在电路设计中,可以使用常用组件,配备 4 针 ZIF 连接器接口,Vdd 的典型电压为 3.3V,功耗小于 10μA,响应时间小于 10 ms,并支持曲面设计,提供更多优势。  满足严苛环境的高性能倾角传感器  村田(Murata)推出的SCL3300倾角传感器是一款高性能的三轴倾角传感器。其尺寸仅为7.6×8.6×3.3mm(宽×长×高),提供四种测量模式以满足各种应用和需求。该传感器具有超低噪声,分辨率高达0.001°/√Hz。它配备了内部SPI数字接口、优越的机械阻尼特性,以及-40至125°C的工作温度范围。在供应电压为3.0至3.6V时,其电流消耗仅为1.2mA。采用成熟的电容式三维微机电系统(3D-MEMS)技术,SCL3300提供了高性能,非常适用于坚固耐用的设计。  SCL3300非常适合需要在恶劣环境中保持高稳定性的应用,包括水平感应、倾斜补偿、机器控制、结构健康监测、惯性测量单元(IMUs)、机器人技术以及定位/导航系统。  为了加快产品开发速度,村田推出了数字加速度计/倾角传感器板SCL3300-D01-PCB。这块电路板支持量程为±2.4g的三轴倾角感应器,并配备MEMS数字倾角传感器SCL3300系列芯片载板。芯片载板的设计旨在便于快速原型设计。SCL3300芯片载板包括传感器和焊接到电路板上的电路设计,同时还包括接头和无源元件。  另一款倾角传感器BCGMCU是第二代BCG解决方案,其性能有所提升。这款产品为医院或家中卧床病人的状态监测开辟了新可能。它可以检测各种生物信号,例如脉率、呼吸频率和呼吸时间,还能检测到离床时间并分析睡眠状态。BCGMCU解决方案由预编程微控制器(BCGMCU-D01)和SCL3300-D01倾角传感器组成,提供了一个组件级的解决方案,专为软件解决方案供应商、服务提供商和OEM系统集成商量身打造。
2026-08-12 13:48 阅读量:201
村田丨Picoleaf:打造新一代动物健康监测的柔性感测技术
  全球动物相关产业正经历持续扩张。以宠物产业为例,美国家庭宠物饲养数量预计将从2023–2024年的约8,690万户增长至2026年的9,500万户,增幅约9.3%;全球超过半数家庭至少饲养一只宠物。  与此同时,全球畜牧业每年需管理数十亿至上百亿头经济动物。随着饲养规模的不断扩大,传统的监测方式与感测技术在实时性、准确性、自动化及大规模部署等方面逐渐显露出局限性。  01  行业背景与挑战:  从规模扩张到准确管理  如何通过新型感测技术实现更有效、实时的动物监测与管理,已成为增强动物照护水平的关键课题。  当前,动物监测领域面临诸多痛点:  人力局限:无论是在牧场、家庭还是动物医院,照护人员难以通过人工观察实时掌握多只动物的健康状况。  数据缺失:畜牧业缺乏对动物活动与生理变化的长期连续追踪,影响饲养效率与疾病预防;宠物主人难以及早发现异常行为或健康预警。  医疗盲区:动物医院常面临夜间值班人力不足、住院动物无法持续监测等问题,导致病情变化未能被及时发现。  02  技术需求:  构建理想的健康监测系统  针对上述挑战,构建理想的动物监测系统,需具备以下六大核心技术能力:  舒适佩戴:载体设计需适合长时间佩戴,减少动物应激反应。  信号稳定:能够准确测量心跳、呼吸等微弱生理信号。  抗干扰能力:有效应对动物活动产生的动作干扰。  低功耗设计:延长设备续航,减少维护频率。  环境适应性:适应毛发覆盖、汗液分泌及户外复杂环境。  实时连续监测:提供不间断的健康数据流,支持即时预警。  03  Picoleaf:  从智慧畜牧到多元产业的感测创新  智慧化发展的核心,在于设备能否获取更真实、更细致的环境信息。过去,电子系统多侧重于数据处理与运算;如今,随着感测技术的进步,设备已具备感知微小变化的能力,使数字系统与真实世界的连接更加紧密。  Picoleaf 作为新一代柔性感测技术的代表,其价值不仅局限于动物健康监测。在实际应用中,许多产业均面临微弱信号采集难、传感器部署受限或测量环境复杂等挑战。从个人健康照护、工业设备监测,到智慧生活与新型人机交互界面,市场亟需更贴近场景需求的感测方案。  未来,感测技术的发展将不再仅追求测量精度,更将重视与应用场景的深度整合。Picoleaf 所展现的价值,在于提供了一种崭新的感测可能性——当设备能够捕捉过去难以获取的微小动态信号时,将为更多创新应用开启广阔的想象空间。  虽然现有感测技术已能够应用于部分动物健康监测场景,但在长期佩戴、微弱信号采集以及动态环境下,仍容易受到传感器重量、刚性及环境因素影响,从而降低测量稳定性。此外,部分测量方式仍需进行局部剃毛或固定处理,增加了实际导入与长期使用的难度。因此,市场开始寻求兼具柔性化、高灵敏度与低功耗特性的下一代感测技术,以实现更自然、更持续的动物健康管理。  作为村田(Murata)开发的纤薄柔性感测元件,Picoleaf 具备高灵敏度、薄膜结构及低功耗等特性。其可弯曲的结构更容易整合至空间受限、曲面贴附或穿戴式设备等应用场景,使其能够更灵活地整合到不同类型的感测系统与产品架构中,并可用于微弱生理信号及动态物理变化的测量。  Picoleaf:从智慧畜牧到多元产业的感测创新  何谓 Picoleaf?  Picoleaf 延续了村田(Murata)产品一贯的特色:「轻、薄、短、小」,其厚度仅约 0.2 mm,最小尺寸可达 2 × 10 mm(感测元件本体,不含连接端)。纤薄的薄膜结构不仅有助于降低元件本身的存在感,也使感测元件能够更贴近测量对象,从而进一步加强对微小动态变化的感知能力。除了尺寸上的优势之外,其采用的压电薄膜材料也是 Picoleaf 的核心特色之一。  Picoleaf 所采用的压电薄膜材料,是以植物淀粉发酵制成的聚乳酸(PLA)为基材,不仅具备柔性薄膜特性,也不同于传统着重于静态力量测量的感测方式,更擅长捕捉形变过程中的动态变化,能够高灵敏度地感知:  扭转  微小振动  压力变化  微小位移  甚至可检测到 1 µm(微米)级别的微小变形。这使得电子设备不再只是接收输入信号,而是开始能够感知更多来自真实世界的动态物理信号。  在环境可持续发展方面,Picoleaf 兼顾感测性能与环保特性。其采用碳中和薄膜材料制成,符合 RoHS 标准,在兼顾高感测性能的同时降低环境负担,实现感测效能与可持续价值的双重提高。  此外,Picoleaf 具备出众的低功耗特性,感测元件本体不需要供电,搭配仅约 10 μA 的驱动放大电路,有助于延长装置使用时间,特别适合长时间运行的感测系统。  除了低功耗优势外,Picoleaf 亦具备高度稳定的感测特性。由于不受热释电效应影响,即使在人体或动物体温、阳光照射,或电子元件发热等环境下,仍能有效降低信号漂移与噪声干扰,维持长时间监测所需的稳定性与可靠性。  在应用灵活性方面,Picoleaf 检测的是物理形变本身,而非电容变化,因此即使用户佩戴手套,或产品采用防水、防护外壳设计,仍能维持良好的感测能力。这项特性使其更容易整合至多种穿戴式设备与户外应用环境。  对于智慧畜牧而言,动物健康监测通常需要长时间佩戴、低功耗运行以及微弱信号测量能力,而这些需求正是 Picoleaf 技术优势尤其能发挥价值的应用场景。  柔性感测技术于动物健康监测之应用  综合上述特性,Picoleaf 不仅是一项感测技术,更有机会成为推动智慧动物照护的重要基础。从智慧畜牧、宠物健康管理到动物医疗监测,均可依据不同动物类型与应用需求,整合于项圈、脚环、胸背带或贴附式装置中,打造更实时、更连续且更贴近动物日常生活的健康监测方案。  通过这类穿戴式感测装置所收集的心率、呼吸率等生理与行为信息,不仅能够反映动物当前的健康状态,也有机会进一步掌握疾病、压力、发情或术后恢复等生理变化趋势。相较于传统人工观察方式,连续性的数据采集更有助于在不影响动物日常活动的情况下,建立长期健康记录,并增强异常状况的早期发现能力。  智慧畜牧中的应用  在智慧畜牧领域中,牛只在发情期间通常伴随着活动量增加、心跳加快等生理与行为特征;而在疾病、压力或分娩前后,也可能出现特定的活动模式与生理变化。未来可进一步发展以下应用:  • 发情相关行为与生理特征分析  • 健康状态与压力指标监测  • 分娩前后生理状态观察与预警  • 异常行为的早期检测  宠物照护应用  而在宠物照护与动物医疗领域,生理信号监测同样具有重要价值。例如高龄犬猫、术后恢复中的动物或重症监护病房(ICU)住院个体,其健康状态可能在短时间内发生变化。受限于人力配置及监测设备限制,医护人员未必能够全天候持续观察每一只动物。若能通过穿戴式监测装置持续掌握动物的生理与活动信息,将有机会协助及早发现异常征兆,降低关键病情被忽略的风险。  感测技术的价值不仅在于实时监测动物状态,更在于结合数据存储与分析机制,将长期积累的生理与行为信息转化为具有参考价值的管理依据,进而建立可分析、可追踪且具预估能力的健康管理模式。当感测数据进一步结合 AI 分析与云端平台后,未来有望从智慧畜牧延伸至宠物照护与动物医疗领域,朝着更全面的准确动物医疗(Precision Animal Healthcare)发展,改进动物福利与照护品质。  从智慧畜牧到多元产业的感测创新  智慧化发展的核心,往往来自于设备能否获取更多、更真实的环境信息。过去的电子系统大多着重于数据处理与运算能力。然而,随着感测技术持续进步,设备开始具备更细致地感知周围变化的能力,使数字系统与真实世界之间的连接更加紧密。  然而,动物健康监测仅是柔性感测技术众多应用场景之一。在实际环境中,许多产业同样面临微弱信号难以采集、传感器不易部署或测量环境复杂等挑战。从健康照护、工业设备监测,到智慧生活与新型人机交互界面应用,均需要更贴近实际场景需求的感测方案。  因此,未来感测技术的发展方向,除了追求更高的测量精度之外,也将更加重视与应用场景的整合能力。作为新型柔性感测技术的一员,Picoleaf 所展现的价值不仅在于单一应用领域,更在于提供了一种崭新的感测可能性。当设备能够感知过去难以获取的微小动态信号时,也将为未来更多创新应用开启新的想象空间。
2026-08-12 13:43 阅读量:198
村田丨新品 直接安装于AD/ADAS ECU的高精度6DoF惯性传感器
  以往的车辆按功能分别配置多个ECU(电子控制单元),近年来,车辆电子系统正从传统的模块化设计向区域架构转变。将多个ECU整合为一个单元,即功能集成ECU,对车辆多个系统进行统一控制的电子控制单元。株式会社村田制作所目前就开发了专为直接安装于AD/ADAS ECU的高精度6DoF惯性传感器“SCH1633-D05”,并已于2026年6月开始量产。  本产品有助于实现区域架构(Zonal Architecture),并有助于减少车辆布线以及降低电路板占用空间。  区域架构将车辆按物理区域进行划分,由各区域的ECU统一管理周边的传感器和设备。通过整合ECU,可以减少布线和线束等将车辆内部电气系统所需的多根电线汇集在一起形成的电缆组件,因此有助于降低整车成本并改进设计效率。  在区域架构中,将6DoF惯性传感器直接安装到ECU电路板上的情况正在增加。然而,在完成安装后对传感器进行校准非常困难,因此需要具有高精度并且温度特性稳定的传感器。为此,村田通过结合自主开发的3D MEMS技术与专用集成电路(ASIC)设计技术,在一款特别设计的塑料SOIC封装中实现了稳定的温度特性,并开发出适合直接安装于ECU的本产品。  本产品单个器件即可支持多个车辆功能,因此有助于减少布线并降低电路板占用空间。本产品具有准确的传感器输出以及良好的温度特性,并在出厂前进行校准,以便在整个工作温度范围内对温度特性进行优化。  本产品适用于AD(Autonomous Driving,自动驾驶) / ADAS(Advanced Driver-Assistance Systems,高阶驾驶辅助系统)、车身控制、前照灯水平调节以及机器人等应用。  主要规格  检测轴:6轴(3轴加速度+3轴角速度)  角速度测量范围:±300 °/s  加速度测量范围:±80 m/s2 (辅助通道:最大±260 m/s2)  角速度总偏移性能:X、Y轴 0.15 °/s Z轴 0.10 °/s  数据分辨率:20位  内部监控信号数量:200监控点以上(支持ISO 26262)  环境对应:无铅・无卤、符合ELV、RoHS、China RoHS  今后,村田也将持续推进面向汽车市场需求的传感器产品开发,为AD/ADAS系统性能的进一步发展作出贡献。
2026-08-05 13:08 阅读量:336
村田丨陀螺仪和加速度传感器在高级驾驶辅助系统 (ADAS) 中的作用和解决方案
  随着自动驾驶技术的快速发展,先进驾驶辅助系统(ADAS)已成为汽车智能与安全演进的核心。除了摄像头、毫米波雷达和激光雷达等外部环境感知设备之外,实时捕捉车辆自身状态的惯性传感器同样不可或缺。其中,由陀螺仪和加速度传感器组成的惯性测量单元(IMU),能够精确提供车辆加速度、偏航率和姿态变化的数据,为车道保持、电子稳定控制、自适应巡航控制和自动紧急制动等功能提供基础支持。随着ADAS逐步向更高级别的自动驾驶迈进,如何提升惯性传感器的精度、可靠性及多传感器融合能力,成为业界实现安全和智能驾驶的重要解决方案之一。  本文将介绍ADAS的发展历程和系统架构,以及村田公司推出的由陀螺仪和加速度传感器组成的IMU解决方案的功能特性。  ADAS的发展历史和系统架构  经过多年的发展,ADAS已经取得了显著进展。  在其早期阶段(大约在2000年),主要集中于单一功能的辅助系统,例如ABS(防抱死制动系统)、ESC(电子稳定控制)和巡航控制。传感器主要基于雷达,提供基本的碰撞避免和距离控制。  到了2010年,进入功能扩展阶段,引入摄像头、毫米波雷达和超声波传感器,开始实现车道偏离警告(LDW)、盲点检测(BSD)和自动紧急制动(AEB)。系统逐渐从单一功能演变为多功能集成。  到2020年,ADAS进入智能化和融合阶段,特点是多传感器融合。例如,结合雷达、摄像头和超声波,并引入AI算法,实现了一些半自动驾驶功能,如Level 2自动驾驶(高速公路自动跟车、车道保持辅助)。  未来将过渡到高级辅助和自动驾驶,向Level 3及以上自动驾驶发展,需要高精度地图、V2X(车联网)以及更高运算能力的汽车AI芯片。系统架构趋向于集成化(集中ECU /域控制器)以支持更多传感器和算法。  ADAS系统架构一般可分为三个主要部分:感知层、决策层和执行层。  感知层包括摄像头(前视/环视/车内)、毫米波雷达(短程/中程/长程)、超声波传感器和LiDAR(用于高级ADAS或L3+自动驾驶)。其功能是环境感知(物体检测、车道识别、行人识别、障碍物检测)。  决策层包括核心控制单元(ECU/域控制器),涵盖传感器融合算法、AI/深度学习模型(用于行人、车辆、交通标志识别)、路径规划和决策逻辑。在功能上,用于做出驾驶辅助或自动驾驶决策。  执行层包括车辆控制单元,例如制动系统(ABS/ESC/AEB)、转向系统(电动助力转向EPS、车道保持)和动力系统(油门控制、智能巡航)。功能上,用于实际执行控制命令,确保车辆动态稳定和行车安全。  ADAS的发展逐渐从单一功能辅助演变为多传感器融合和AI驱动的智能架构,最终迈向Level 3及以上的自动驾驶。其系统架构涵盖感知-决策-执行三大层,核心在于多传感器融合应用和高效能计算平台。  ADAS应用中的陀螺仪和加速度传感器  陀螺仪和加速度传感器是ADAS应用中的重要组件。  加速度传感器测量车辆在X、Y和Z轴上的加速度,可以计算速度变化和碰撞瞬间的冲击力。陀螺仪测量车辆的角速度(偏航、俯仰、滚转),确定转向角度、姿态变化以及横向和纵向动态。两者通常以IMU的形式集成,以提供高精度的车辆动态信息。  在ADAS中,陀螺仪和加速度传感器常用于车辆动态控制(VDC)。加速度传感器监测横向加速度,检测打滑或失去牵引力,而陀螺仪测量偏航率,判断转向过度或不足。它们可以与电子稳定控制(ESC)系统集成,自动调整制动和动力输出,以防止失控。  在自动紧急制动(AEB)和碰撞检测应用中,加速度传感器可以精确检测碰撞瞬间的冲击,迅速触发安全气囊。与雷达/摄像头数据结合时,可以在碰撞前预先减速。  在车道保持辅助(LKA/LKS)和车道偏离预警(LDW)应用中,陀螺仪监测车辆方向稳定性,帮助识别车辆是否因驾驶员操作或外力漂出车道。当与摄像头的车道线检测结合使用时,可以更精确地判断车辆是否偏离车道。  在自适应巡航控制(ACC)和自动驾驶导航应用中,加速度传感器提供车辆加速度和减速度的实时数据,提高巡航控制的平顺性。陀螺仪可以与GPS配合用于高精度定位和姿态校正,避免仅靠GPS的漂移误差。  在停车辅助和低速自动驾驶应用中,IMU(加速度+陀螺仪)在低速或GPS信号弱的环境(如地下停车场)中提供相对位置和姿态信息,辅助车辆完成停车操作。  在ADAS架构中,陀螺仪和加速度传感器是属于感知层的关键基础传感器。  它们通过提供关于“车辆自身状态”的信息,来补充摄像头、毫米波雷达和LiDAR。经过决策层(ECU/域控制器)算法融合后,它们输出车辆动态参数,进一步驱动执行层的制动、转向或加速控制。  陀螺仪和加速度传感器在ADAS中扮演着“车辆动态感知”的重要角色。它们提供车身姿态、加速度和偏航率的实时信息,辅助核心功能如车辆稳定控制、碰撞检测、车道保持、自动巡航以及精确定位。尤其在摄像头和雷达未完全覆盖的场景中,它们提供了关键的冗余和安全保障。  IMU模块为ADAS提供高精度测量数据  有多个层次的自动驾驶功能,但都需要高度精确的传感和算法,以综合处理获取的数据。  在高级驾驶辅助系统和自动驾驶系统产品的开发过程中,Murata 使用配备自研 IMU 模块的测试车辆进行驾驶测试。它利用数据在各种预期的使用场景中评估和验证安全性。通过其低成本和精确测量的产品组合,Murata 为汽车自动驾驶测量数据精度的关键提升做出贡献。  以 Murata 的汽车集成 6DoF 陀螺仪和加速度传感器——SCH1600 为例,SCH1600 传感器是一个优化的单封装 6DoF 组件。它通过与 GNSS 以及摄像头、雷达和 LiDAR 等各种感知传感器的数据融合,用于 ADAS 功能和自动驾驶(AD)。  SCH1600 传感器在角度随机游走和偏置稳定性方面提供了市场领先的性能,确保了即使在仅几秒的积分时间内也能产生高质量的陀螺信号。其快速数据速率、时间同步功能和高性能使得在车辆的所有子系统(从 HUD 控制到摄像头和前灯调平系统)之间高效共享 IMU 信号成为可能。  满足严格功能和安全性能的高精度IMU方案  Murata SCH1600 集成了超过 200 个内部监控信号,在市场上实现了高水平的功能安全性能。测量轴的正交性在 Murata 得到校准,使系统集成商能够绕过这一昂贵且性能关键的工艺步骤。  SCH1600 传感器系列通过冗余设计选项和内置可调双输出通道,为高级客户提供了更大的灵活性。它支持 ±300°/s 的角速率测量范围和 ±8g 的加速度测量范围,具有动态范围高达 ±26g 的冗余数字加速度计通道。陀螺仪偏置不稳定性低至 0.5°/h,角随机游走可低至 0.03°/√Hz。它提供输出插值和抽取选项,并包括数据准备输出、时间戳索引和用于时钟域同步的 SYNC 输入。  工作温度范围为 −40 至 110°C,支持 3.0 至 3.6V 的电源电压和 1.7 至 3.6V 的 I/O 电源电压,具有 SafeSPI v2.0 接口。通过 SPI 帧可以选择 20 位和 16 位的输出数据。它包含利用超过 200 个监控信号的广泛自诊断功能。  尺寸为 11.8mm x 13.4mm x 2.9mm(长 x 宽 x 高),采用 SOIC-24 倒装封装。符合 AEC-Q100 Grade 1 认证,并采用坚固、符合 RoHS 的 SOIC 塑料封装,适用于无铅焊接工艺和 SMD 安装,采用成熟的电容式 3D-MEMS 技术。  SCH1600 系列设计为中心车辆 IMU,提供高质量信号给车辆内的所有子系统,即使在非常恶劣的环境中。代表性应用领域包括高级驾驶辅助系统 (ADAS)、自动驾驶 (AD) 和短期航位推算 (DR)、GNSS、摄像头和雷达融合、惯性导航、先进的车辆稳定控制、动态和静态大灯调平。  在汽车应用领域,Murata 提供了许多适用于 ADAS ECU(高级驾驶辅助系统 ECU)、停车系统、LiDAR、RADAR、传感摄像头和车内监控系统的产品。以汽车 ADAS ECU 的产品阵容为例,它包含适用于 SoC、DC-DC/PMIC、基带、SerDes、CAN 收发器、以太网和时钟等领域的系列产品线。这些产品包括陶瓷电容器、芯片铁氧体磁珠、热敏电阻、电感器、芯片电感器(芯片线圈)、芯片共模扼流圈、陀螺仪传感器、陶瓷谐振器(CERALOCK)、晶体单元等,以满足汽车应用的多样化需求。  结 论  在高级驾驶辅助系统中,陀螺仪和加速度传感器不仅是车辆动态感知的基础,也是确保驾驶安全和提升智能驾驶体验的关键元素。通过提供高精度的加速度和姿态信息,它们与摄像头、雷达和LiDAR等外部传感技术相辅相成,实现多传感器融合下的稳定决策和控制。随着自动驾驶级别的提高,未来的解决方案将更加重视传感器的高可靠性、低功耗和人工智能融合能力,从而为车辆构建一个更高效、更安全的智能移动生态系统。Murata提供的陀螺仪和加速度传感器,以其高精度和稳定性,代表了ADAS和自动驾驶应用的最佳解决方案之一。
2026-08-05 13:07 阅读量:328
  • 一周热料
  • 紧缺物料秒杀
型号 品牌 询价
RB751G-40T2R ROHM Semiconductor
CDZVT2R20B ROHM Semiconductor
BD71847AMWV-E2 ROHM Semiconductor
TL431ACLPR Texas Instruments
MC33074DR2G onsemi
型号 品牌 抢购
STM32F429IGT6 STMicroelectronics
BU33JA2MNVX-CTL ROHM Semiconductor
BP3621 ROHM Semiconductor
IPZ40N04S5L4R8ATMA1 Infineon Technologies
ESR03EZPJ151 ROHM Semiconductor
TPS63050YFFR Texas Instruments
热门标签
ROHM
Aavid
Averlogic
开发板
SUSUMU
NXP
PCB
传感器
半导体
相关百科
关于我们
AMEYA360微信服务号 AMEYA360微信服务号
AMEYA360商城(www.ameya360.com)上线于2011年,现 有超过3500家优质供应商,收录600万种产品型号数据,100 多万种元器件库存可供选购,产品覆盖MCU+存储器+电源芯 片+IGBT+MOS管+运放+射频蓝牙+传感器+电阻电容电感+ 连接器等多个领域,平台主营业务涵盖电子元器件现货销售、 BOM配单及提供产品配套资料等,为广大客户提供一站式购 销服务。

请输入下方图片中的验证码:

验证码