從CEATEC看2010電子大勢(五)
目前有愈來愈多的行動設備上配置了運動傳感器,最常見的是加上一顆加速度傳感器,用來自動旋轉畫面。傳感器的技術正快速的在進步中,在應用上對于人類的生活具有顛覆性的影響力。這在CEATEC中可以看到許多嶄新的成果。
本文引用地址:http://www.j9360.com/article/182495.htmEpson Toyocom以其QMEMS石英技術為基礎,已率先推出石英材料的陀螺儀,能夠提供比一般硅材料的陀螺儀更高的角速度測量精度,讓運動感測與控制更為精確,去年的CEATEC中即展出了內建石英型陀螺儀的搖控直升機,能穩定的上、下、左、右移動,甚至平穩地在空中暫停。
在今年的CEATEC中更進一步推出石英型的加速度傳感器,同樣發揮了石英材料的特性,能夠做到更高的感測精度以及對溫度變化的高安定性(小于0.05mG/℃),線性度小于0.15%FS,檢測范圍達±10G。這種高性能適合用于車用導航器、汽車安全及控制系統,也能精確地測量運動員的動作,透過分析為運動員提供改善建議。另一個值得關注的應用,即是PND上的慣性導航(DR)用途,過去因加速度傳感器的精確性不足,無法成為商業化的殺手級應用,未來或可導入高精度的石英型加速度傳感器與陀螺儀,實現PND的DR功能。
對于手機、PND或車用導航器來說,在運動感測上常見的一個使用限制,即是無法知道高度的變化,因而無法判斷車子在橋上或橋下。這時加上一顆壓力傳感器就能解決這個問題。Epson Toyocom這次展出了一款量測精度高達0.3Pa的石英型壓力傳感器,即使水平高度只有數公分的變化,它也能夠量測的出來。這顆壓力傳感器的測量范圍為30kPa – 130kPa,含線性度、再現性和溫度特性的綜合精度為±30Pa。
圖一 運用石英型壓力傳感器,即使車子只有數公分的水平高度變化,也能夠偵測的出來 |
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它的應用除了PND的高度感測外,也能用于汽車及房屋的防盜應用。當車門、車窗或房門、窗口被人不當開啟時,會造成內部壓力的突然變化,這時壓力傳感器會感測的出并發出警告。另一個有用的應用是做為運動物體的速度感測。Epson Toyocom在攤位中展出了一個揮動高爾夫球竿的機器人,在球竿竿頭安裝了一顆壓力傳感器,透過空氣流動時會產生動態壓力的變化,能夠直接轉換為速度值。該公司表示,相較于采用加速度傳感器的量測,因需要從加速度積分到速度,會有誤差放大的問題,采用壓力傳感器來測量速度,可以得到較高的準確性。
圖二 壓力傳感器也能用來偵測揮竿時的球竿速度 |
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除了Epson Toyocom,Fujitsu也展出了應用運動傳感器的人體感測技術與應用。Fujitsu與ETGA(Ezure Tadashi Golf Academy)合作,運用內建運動傳感器(3D加速度傳感器和地磁傳感器)的手機來協助高爾夫球揮竿者改進自己的揮竿動作。揮竿者只要將手機掛在自己的腰部,在揮竿的過程中,傳感器會記錄揮竿時的腰部動作,并透過ETGA的分析系統,為揮竿者提供動作上的修正建議。
圖三 Fujitsu推出用手機中的運動傳感器來分析高爾夫球揮竿的動作 |
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今年在感測技術的應用上,Nissan展出的EPORO機器人汽車,吸引了許多人的目光。Nissan為其EPORO機器人汽車導入了先進的防碰撞技術,也就是仿真魚群一起行進卻不會碰撞的行為,讓多臺EPORO汽車在一起前進時也不會發生碰撞,遇到障礙物也會自動避開。
圖四 Nissan的EPORO機器人汽車,能夠一起行進而不發生碰撞 |
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在這套防碰撞系統中,有三個控制的原則,一是防止彼此的碰撞,也就是在可能相撞前改變行進方向;二是彼此間以一定的距離保持緊鄰行進;三是當彼此距離較遠時,會自行調整到更接近的距離。要達成這些行進原則,車群之間需要分享傳遞彼此的環境信息,讓車群行走地更安全,并在必要時改變車群行進的隊型。
Nissan EPORO汽車在感測上靠兩類的傳感器,一是雷射式環境傳感器,它會透過雷射光的反射來偵測與其他車子或障礙物之間的距離,主要用于側邊方向的感測;一是UWB短距無線通信技術,能透過計算發射及脈沖訊號反射接收之間的時間差,來測量出目標物的位置及距離,主要用于視線方向的感測。
本文由 CTIMES 同意轉載,原文鏈接:http://www.ctimes.com.tw/DispCols/cn/Fujitsu/EPSON-Toyocom/MEMS/CEATEC/%E5%8E%8B%E5%8A%9B%E4%BC%A0%E6%84%9F%E5%99%A8/0910192245UW.shtmll
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