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昔日导航“心脏”已成为智能生活的明日之星

导读: IMU,Inertial Measurement Unit,即惯性测量单元。如今IMU已不仅限于专业导航中使用,其应用范围涉猎广泛:远至军事防御、航空航天、海事等领域,近至日常的微信定位、智能手机、汽车/火车、无人驾驶、智能家居等方面均会使用。

IMU,Inertial Measurement Unit,即惯性测量单元。如今IMU已不仅限于专业导航中使用,其应用范围涉猎广泛:远至军事防御、航空航天、海事等领域,近至日常的微信定位、智能手机、汽车/火车、无人驾驶、智能家居等方面均会使用。

MEMS-IMU发展之路“前途广阔”

基于传统惯性器件的特点,将MEMS与之结合可极大地改善传统惯性器件的缺点。MEMS是将微电子技术和机械工程融合到一起的工业技术,伴随着制作集成电路的硅半导体工艺的完善,20世纪80年代出现的微型机械、微型传感器和微型执行器的微机械制造技术,使得MEMS技术成为现实产品,满足不同需求的应用领域。根据对MEMS-IMU精度要求不同,大概可将其分为低精度、中精度和高精度三类。

(1)低精度MEMS-IMU

应美盛(InvenSense)旗下的 ICM-20602 6轴惯性传感器(3轴加速度计 + 3轴陀螺仪)全面支持谷歌 Daydream 和 Tango 的要求,可批量生产应用于 Daydream 认证和兼容Tango的智能手机,以构建的 VR/AR 生态系统。这便是低精度MEMS-IMU应用的一个成功案例。总结来看低精度MEMS-IMU主要用于消费电子类的产品,其应用范围极为广泛,可用于手机、游戏机、音乐播放器、无线鼠标、数码相机、硬盘保护器、智能玩具、计步器、防盗系统等。与环境传感器等器件结合,可实现助听、运动感测等功能。这类低精度的MEMS-IMU主要要求是:单价低、尺寸小、温度范围窄。

昔日导航“心脏”已成为智能生活的明日之星

应美盛ICM-20602 6轴惯性传感器

低精度MEMS-IMU:加速度计尺寸小、重量轻、功耗低,一般测量范围1~50g,分辨率2mg~10mg,陀螺仪一般量程在±300°/s,零偏在500°/h~1000°/h范围内。

(2)中精度MEMS-IMU

相比低精度MEMS-IMU,中精度MEMS-IMU主要用于汽车级及工业级产品。

在汽车级产品中,中精度MEMS-IMU不仅可用于GPS 辅助导航系统,而其对于车电子稳定系统、汽车安全气囊、车辆姿态测量也有奇效。例如IMU可以用作高精度定位、汽车自身姿态的判断,即使在GPS信号丢失或有阻隔的情形中,IMU也可为汽车提供可靠的信息,这便可确保汽车主动安全,是自动驾驶的关键组件之一。再比如,近些年汽车车身稳定系统的标配ESP中,IMU就是其中的关键组件。汽车级可作为一个工业应用的特殊产品,对其可靠性要求高,同时由于需求数量大,和一般工业要求不同的是要求单价低。

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