今天的每一款高端智能手機和平板電腦中都包含三個傳感器件,為用戶帶來真正的運動游戲和增強實境體驗。其中的兩個——加速度計和磁力計現(xiàn)在已經(jīng)實現(xiàn)低功耗、低成本。第三個重要器件就是陀螺儀,但是這款器件相比前兩者就貴很多,而且功耗比前二者的總和還要大。
加速度傳感器主要檢測設(shè)備的線性加速運動,陀螺儀可以測量設(shè)備的轉(zhuǎn)動速率,地磁傳感器則可以測量地球磁場,結(jié)合重力方向,能檢測設(shè)備的三維方向。對沒有陀螺儀功能的手機用戶而言,在游戲中只能通過不斷在手機的觸摸屏上拖曳來指向所需的方向,而通過陀螺儀的支持,用戶只需旋轉(zhuǎn)、傾斜或者搖動手機就可以在游戲中實現(xiàn)。
雖然硬件的陀螺方案能在移動設(shè)備上大大增強用戶的游戲體驗,然而對成本、功耗和板上空間的苛刻要求使得它只能在最昂貴的移動設(shè)備中使用。事實上,根據(jù)MEMS行業(yè)報告顯示,在所有中國設(shè)計的手機市場中,陀螺儀的搭載率只有10%。
為了解決這一問題,MEMS傳感器市場上出現(xiàn)了一些虛擬陀螺儀的解決方案,近日矽立科技(mCube)也發(fā)布了業(yè)內(nèi)首顆為安卓手機和平板優(yōu)化,基于軟件增強技術(shù)的陀螺儀方案。通過在移動設(shè)備上增加“虛擬”陀螺儀的功能,矽立科技的iGyro MC7010能為手機和平板用戶提供9軸體感游戲和增強實境體驗,與基于硬件的分立器件方案相比同時降低了功耗,成本和板上空間。
如何在傳感器方案中植入陀螺儀的功能?
在發(fā)布會上,矽立科技總裁兼CEO李彬介紹說:“iGyro結(jié)合了矽立科技在3D單芯片運動傳感器上的創(chuàng)新以及先進的軟件算法,我們最新的高精度多功能傳感器中包含了世界最小的加速度傳感器,通過在該傳感器方案中植入陀螺儀的功能,所有的客戶都可以給用戶提供精致的9軸體感游戲功能,而不必增加硬件9軸方案所需的高額成本和功耗?!?
新的MC7010 iGyro虛擬陀螺儀傳感器是該公司標準電子羅盤方案在相同封裝形式下的增強版本。iGyro虛擬陀螺儀技術(shù)是由具有資深航空導(dǎo)航經(jīng)驗的專業(yè)算法團隊針對移動設(shè)備市場的特點和需求優(yōu)化開發(fā),通過將iGyro算法引擎固化在高精度的電子羅盤芯片中,芯片中的硬件提供了高速率的三軸加速度和地磁場的檢測,來支持陀螺儀旋轉(zhuǎn)速率的計算,從而創(chuàng)造了虛擬的9維度傳感器方案,而功耗和成本相比硬件陀螺的方案卻要低得多。
MC7010通過3軸加速度傳感器和地磁傳感器,提供高精度9軸方向傳感器功能,使用即時檢測設(shè)備方向和加速度傳感器及地磁傳感器上的變化速率來生成平滑和快速響應(yīng)的陀螺儀方案,因此無旋轉(zhuǎn)速率偏置,對慢速和細小運動提供低噪輸出,對快速和大幅度運動快速響應(yīng),提供對于軌跡失真的糾正能力,并可運行于支持游戲和增強實境應(yīng)用的處理器。
“MC7010的面積僅有9平方毫米,功耗僅有0.26mA,而其他的分立9軸傳感器方案功耗為3.6mA,面積達到22平方毫米?!崩畋驈娬{(diào)說,“相比之下我們的解決方案可降低成本50%,功耗降低80%,并且兼容3軸和6軸方案,同一電路板設(shè)計上實現(xiàn)3軸、6軸和9軸的選配(使用矽立科技的3軸加速度計和6軸電子羅盤方案),可以說是最適合移動設(shè)備的9軸方案?!?
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全球首家實現(xiàn)3D單芯片的MEMS傳感器廠商
李彬還表示,矽立是全球首家實現(xiàn)3D單芯片的MEMS傳感器廠商。通過與TSMC的合作,矽立可以在一條線上完成ASIC和MEMS工藝。同時他透露,矽立1×1的方案也已經(jīng)可以提供樣片,“在3×3尺寸上我們還有7家左右的競爭對手,到2×2階段只剩下2~4家,而到了1×1階段,我們目前還沒有競爭對手?!?
ZwGesmc
目前矽立的運動傳感器方案包括全系列3軸、6軸和9軸的加速度計、電子羅盤和陀螺儀系列產(chǎn)品。自2012年開始出貨以來,該公司的產(chǎn)品已銷售超過6000萬片。IDC的調(diào)研報告指出,2014年全球平板電腦市場規(guī)模將達到2.7億臺,到2017年將增長至38.6億臺的規(guī)模,日益增長的平板市場確實需要高性價比的9軸方案。除平板電腦外,隨著利用運動檢測的應(yīng)用數(shù)量持續(xù)激增,所有移動設(shè)備市場對9軸運動傳感器的需求也在持續(xù)增長。諸如矽立iGyro的虛擬陀螺儀方案將有巨大的潛在市場。
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責編:Quentin