以軟體實現Gyro功能 九軸MEMS功耗降至μA

作者: 鄭景尤
2013 年 12 月 03 日

九軸微機電系統(MEMS)感測器功耗將大幅度降低。中高階行動裝置已大量導入九軸MEMS感測器,但陀螺儀(Gyroscope)耗電量驚人,能大展身手的功能卻極其有限,因此MEMS廠商已開發出利用模擬演算法取代陀螺儀,再加上六軸綜合(Combo)感測器的方案,可將運作功耗降低至450微安培(μA),僅為一般九軸方案的十分之一。



Kionix台灣區總經理洪育浩指出,陀螺儀是九軸MEMS感測器中最耗電的部分,因此業界提出以軟體替代陀螺儀功能的創新方案。



Kionix台灣區總經理洪育浩表示,中高階智慧型手機為實現更為精準的感測功能,大部分已導入九軸MEMS感測器,包含加速度計(Accelerometer)、磁力計(Magnetometer)以及陀螺儀,其中,加速度計可實現手機節電、螢幕翻轉偵測、計步器等基礎功能,而磁力計則可做為室內導航(Indoor Navigation System)之用,至於陀螺儀目前的應用大多是角速度偵測/補償功能,如遊戲搖桿、相機防手震等。


洪育浩進一步指出,陀螺儀目前在手機的應用相對較少,但卻最耗電。一般陀螺儀平均功耗為3~4毫安培(mA),因此部分廠商常建議客戶採用獨立式的陀螺儀,搭配內含磁力計及加速度計的六軸MEMS感測器,讓陀螺儀在相關功能運作時再開啟,以達省電效果,不過相較起九軸方案,分離式方案將讓客戶多花費至少1美元的成本。


有鑑於此,Kionix推出以六軸MEMS感測器加上以模擬演算法實現陀螺儀功能的合成方案,可將運作功耗降至450微安培,待機功耗更僅需1微安培。洪育浩透露,該方案已獲得知名品牌平板廠青睞,將導入明年的設計中。


另外,由於微軟(Microsoft)Windows 8或8.1作業系統,規定行動裝置製造商導入九軸感測器同時,須再搭載一顆感測器中樞(Sensor Hub)方案,因此Kionix也進一步研發出以軟體為基礎的Sensor Hub方案,可搭配上述六軸MEMS感測器加虛擬陀螺儀的九軸方案,以兩顆元件實現感知融合(Sensor Fusion)情境,降低製造商整體物料清單(BOM)成本。


洪育浩指出,該方案預計明年第一季可通過微軟認證,成為行動裝置廠商在低功耗浪潮下的另一理想選擇。未來,Kionix的超低功耗九軸MEMS方案將持續瞄準高成長的行動裝置市場,包括穿戴式裝置、智慧手機、平板,以及健康照護裝置等,以實現微安培等級的九軸MEMS感測應用功能。

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