返回首页
当前位置: CompoTech China > 热点聚焦 >

Motion Sensors,感知人机动态之必备组件

时间:2016-10-13 15:25来源:CompoTech China 作者:任苙萍 点击:
典型「运动传感器」(Motion Sensors) 包括加速度计 (accelerometer,又称重力传感器 g-sensor)、磁力计 (Magnetometer) 和陀螺仪 (Gyroscope)。「Pokémon GO」(精灵宝可梦) 的大行其道,让扩增实境 (AR) 和 Motion Sensors 的讨论热度直线上升。此外,智能工厂与机器视觉的蓬勃发展,也推升运动传感器的市场需求。
 
近年来大量结合多传感器的电子产品快速普及,使传感器融合 (Sensor Fusion) 成为重要研究课题。为解决系统耗电量遽增问题,部分供货商会选择以 MEMS 传感器中枢 (Sensor Hub) 结合先进传感器融合出货;究竟,Motion Sensor 采用标准型离散组件,还是高整合度的复合式产品较好?是否该把处理器集成进来?且让我们一窥堂奥。
 
「运动传感器」可在一定距离内,传感活体或物体的移动,是智能照明、能源效率、自动光源、居家控制与相关保全系统等侦测例行活动的重要组件。法国市调公司 ReportLinker 在今年 9 月初发布关于「运动传感器」研究数据显示,手机应用及游戏/娱乐需求是主导 Motion Sensor 的主要力量,藉传感器侦测运动控制类型的游戏系统活动。此类产品被大量应用在平板、智能手机和保健护理产业,带动工业用的高阶微机电 (MEMS) 加速计与安防需求急遽成长,例如,用于桥梁结构安检、导航和石油探勘等惯性量测单元 (IMU)。
 
MEMS 加速计出货称王,主动式红外线技术最普及
ReportLinker 认为,节能、省时且容易安装是必要前提。依产品类型区别,可将运动传感器分为:MEMS加速计/磁力计/陀螺仪、超音波传感和复合式产品。就 2014 年统计观察,以 MEMS 加速计出货占比最大,多用于校验电机装置的加速力道;其次为陀螺仪,多用于平衡机械手臂,以及校正无人机或马达的路径稳定性。按技术类型划分,可分为:红外线、微波、断层摄影、超音波等 (亦有人将「超音波」独立成一项产品别);出货以红外线为大宗,尤以主动式红外线最受欢迎。紧追在后的是微波传感。
 

图1:Motion Sensor 应用遍及工业、消费电子、汽车、健身、健康照护、航天和安防等
图档提供:ST
 
透过微波发射及反射频率分析,可用于侦测特定区块的异常侵入并触发警报。若根据应用别,则有工业、消费电子、汽车、健身、健康照护、航天和安防等;其中,消费电子又可分为游戏及娱乐机台、穿戴装置、手机和平板等子类别。深入探究,手机、平板应用又领先游戏和娱乐专用装置,是运动传感器的中流砥柱,领先照明控制、机械手臂、消防警报和烟雾侦测等工控领域;随着手机游戏的风靡全球,对运动传感器营收将有明显挹注。近来疯狂蔓延的「抓宝」现象,似乎正用行动为此推论背书。
 
不过 ReportLinker 预测今后至 2021 年,可望改由「穿戴式装置」荣膺运动传感器市场主要推手;汽车「先进驾驶辅助系统」(ADAS) 则是另一个亮点。Motion Sensor 常被用于安全气囊和保全系统,有许多豪华车款正大量采用;受惠于汽车产业的迅速扩张,亚太区顺势成为 Motion Sensor 最活跃之地,仅次于欧洲和北美。简言之,现阶段由欧洲消费电子称霸运动传感器市场,手机/娱乐需求是持续引领成长的明星。开启将接口与韧体整合到 Motion Sensor 先河的应美盛 (InvenSense),亦认同消费者对于身历其境的媒体内容和游戏,有着高度兴趣。
 

图2:传感器在智能手机及穿戴装置的感用
图档提供:ST
 
传感器整合策略,各有巧妙不同
看好 AR / VR / HMD (头戴显示设备) 和立体声耳机在可预见未来的成长性 (IHS预估 CAGR 高达 52%),InvenSense 近期宣布推出上述应用的六轴惯性传感器 ICM-20603,放眼游戏、电影、3D 音乐、购物、教育、职业培训和房地产市场;强调内置陀螺仪的稳定性以及时间、温度性能,同时采用专利整合技术,可实现实时响应、数据传输同步化并支持更快的视讯刷新率,使头部追踪动态与内容更紧密匹配,避免使用者产生不适感。另备有兼容的九轴传感器融合库和软件,为相关制造商提供开发平台。
 
藉由 MotionFusion 韧体算法与板上处理器,InvenSense 可直接将人机接口整合至传感装置,有助最小化开发成本及投注心力。无独有偶,Bosch Sensortec 亦倾向将处理器整合其中的「传感器中枢」(Sensor Hub) 路线,主张既能提升整体系统效率、降低应用处理器 (AP) 负担,又能避免因接口或软件匹配不当而横生枝节。然而,意法半导体 (ST) 与亚德诺 (ADI) 对于整合观点似有不同见解。
 
(责任编辑:jane)
(0)
0%
------分隔线----------------------------
发表评论
请自觉遵守互联网相关的政策法规,严禁发布色情、暴力、反动的言论。
评价:
表情:
用户名:密码: 验证码:点击我更换图片
推荐内容