加速度计的运动和静止检测可以判定搭载加速度计的物件是静止的,还是从静止转换到移动状态,以及是如何移动的,物体感受到的震动的方式,物体的姿态是什么样的,以及物体被旋转了多少角度或者被移动了多远的距离。所有的方向、摇晃、单击、双击、下落、倾斜、运动、定位、冲击的识别都可以依据加速度计的相关数据来判定。加速度计的运动状态检测常见的用途有:-检测由静到动,比如车辆防盗系统中可以用加速度计判定异常的震动;电表水表汽表检测非法打开测量设备;手机里面依据震动加上角度判断识别手机是否被用户拿起了;车载视频监控检测到车辆启动自动录像操作,遥控器被拿起后进入快速连接状态等等;-检测由动到静,主要是用于依靠这个状态信息进行相应的控制,比如玩具如果在设定时间内是静止的,自动关机节省电源等等;-检测动的方式,比如TWS耳机或者上使用敲击的方式来实现无按键控制,比如计步检测,撞击检测,双击实现类似电源开关或者打开费电的射频单元等等。 磁传感器的各向异性磁阻技术(AMR)获得美国Honeywell公司的授权。上海矽睿QMP6988气压计

“矽睿科技走过了从设计、生产到测试封装的全部过程,完成了三款运动传感器的自主研发和生产。在蓬勃兴起的AR/VR设备中,高精度的陀螺仪,加速度计和磁传感器配备相应的算法软件起到了至关重要的作用。我们的软件团队掌握了从底层到应用的一系列算法开发能力。矽睿科技目前已经研发出陀螺仪,加速度计和磁传感器产品,并实现了全球三轴AMR&ASIC单芯片磁传感器和国内三轴单芯片加速度计的量产。”QMC5883L凭借其优异的性能,可以被广泛的应用于VR、无人机、高精度工业控制和汽车电子领域。上海矽睿QMP6988气压计AMR磁传感器QMC6983是新一代MEMS传感器。

运动检测(motiondetection)主要包含了Anymotiondetection(有效运动检测),SignificationMotionDetection(大幅度有效运动检测),nomotion(静止检测)以及Tap(单击/双击/三击),Pedometer(计步器)。除了Pedometer(计步器)之外,其他的几种运动检测都依赖于加速度计在相邻两个时间点的变化值,实现的计算量很小,功耗很低,另外由于加速度计在相邻两个时间点的间隔时间很短(4ms~100ms),由于重力产生的加速度不会快速变化,因此信号斜率检测的方式对于设备的初始姿态不敏感,而且对于芯片本身的零偏不敏感,而且可以指定任意的XYZ轴作为检测轴,是一种很方便高效的检测方式。
传感器对于提供消费者期望从其移动设备获得的功能和性能越来越重要。例如,光学图像稳定技术(可校正手部抖动)使用户能够使用手机拍摄清晰的照片和视频,并且此功能由精密IMU提供支持,该IMU可在降低延迟的同时准确测量手部动作,同时补偿温度影响。加速度计是诸如屏幕旋转和手机游戏等重要项目的关键。而且,由于导航功能必须在室内和室外都能工作,因此智能手机越来越依赖磁力计和气压计来告知航向和用户所在的楼层。结合IMU,即使没有GNSS信号,也可以准确知道用户的位置,速度和步数。带磁传感器的智能门锁可以检测门的开合角度,并有助于防止闯入。

运动状态下的姿态角的计算,需要将线性加速度去除后再进行计算,常用的方法是对加速度计数据进行低通滤波(例如gravity[x]=alpha*gravity[x]+(1-alpha)*acc_data[x];),从而获取与重力加速度相关的Gravity的值,然后再计算Pitch/Roll角度。在复杂运动状态下,依靠加速度计估算线性加速度从而获得真实的重力值,目前尚无性能特别好的办法,要求高的可以采用IMU惯性单元做数据融合,依靠陀螺仪数据确认夹角。(详细软件算法包:请找QSTFAE申请)利用加速度计传感器,测量物体沿着某个平面的移动距离,可以采用低通滤波器去除重力加速度后获得线性加速度,然后通过对线性加速度进行二次积分获取设备的移动位置,从而判断设备是否被移动,在车辆的防盗应用中有应用需求,在该种应用中,考虑到加速度计的采样速率,震动噪声以及加速度计二次积分的误差,需要增加一个启动阈值判断和终值零速判断,从而提高精度减小误差。AMR磁传感器QMC6983将开启“智慧新生活”,可被广泛应用于可穿戴式系统等多个领域。QST/QMC6309H定位器
手机导航凭借IMU融合导航算法在卫星信号弱时维持高精度定位。上海矽睿QMP6988气压计
典型的电池供电的物联网设备一般包含了感知单元(各种传感器),边缘计算单元(微控制器),无线连接单元(蓝牙BLE,NBIOT,LPWLAN等)以及相应的人机界面和电源管理部分,电池视使用场景需要工作十年或者数天,传感器本身的功耗以及数据处理的功耗有助于延长电池寿命,减少带宽用量并因此降低成本,是智能物联网设备方案设计中的重要考量。电池供电的物联网产品,部分采用不可充电的纽扣电池,而部分需要更强运算功能的需要采用可充电锂电池,在有限的电池资源下如何延长电池寿命,对于传感器部分,常用的方式通常有两种:-采用功耗的微处理器,通过利用传感器本身自带的FIFO功能,减少微处理器周期唤醒的次数和唤醒时间。-利用传感器本身的搭载的低功耗边缘计算功能,比较大限度的降低微处理器的功耗。上海矽睿QMP6988气压计