ST发布业内首款内置计步功能的传感器
随着数字化生活的一步步提升,智能穿戴设备得到了众多厂商的青睐,产业链上下游以自己的方式不断推进产业的升级,先有百度推出开源手环,后有腾讯推出“微信运动”,众多厂商持续改善智能穿戴设备的产品体验,意法半导体作为运动传感器的领导厂商,也顺势推出了自己的杀手级产品,内置计步功能的运动传感器LIS2DS12TR(独立加速计)和LSM6DS3/33TR(加速计和陀螺仪整合的惯性模组单元)。
研究报告显示,2014年度可穿戴设备全球销量达到2,400万台,且预计在2020年前接近270亿美元销售额,众多巨头公司及新兴创业公司纷纷抢占可穿戴设备高地。意法半导体的运动传感器将很好的帮助客户加速产品开发周期,从传感器硬件角度解决穿戴设备的基本功能需求,为客户节省更多的时间用在产品创新上。
运动传感器计步原理
上图显示的是运动传感器采集到的原始数据波形,横轴是时间值,纵轴是强度值。
第一段较矮的波形是走路时产生的,特点是步频低,强度低,后面一段波形是跑步产生的,步频比走路时快,强度也相应增大,每一个顶峰表示一步。
数据特点:
跑步步频>步行步频
跑步强度>步行强度
通过频率和加速度检测到的强度可以很容易地区分是跑步还是步行。
由以上内容可以知道,设计计步器的几个关键要素:加速度门限值,频率(间隔时间),启动步数(避免误判)。LIS2DS12TR和LSM6DS3TR在这几个关键要素上提供了充分的开放性设计
下图是运动传感器的计步基本原理,蓝色线条代表真实的振动强度,绿色线条代表最低门限值,超过门限值的振动就判断为跑步,红色圆点代表检测到的跑步动作
了解到以上这些,ST传感器部门是如何帮助客户节省在计步算法上的投入的呢?我们基于以下两点做了计步传感器的设计
1. 根据多年的计步开发经验,提供一套精度高达95%的默认参数
2. 客户可根据实际产品进一步的优化上述几个参数,简单更改寄存器即可实现
部分测试数据分享
运动模型 | 设备位置 | 步频 1Hz 走路,3.5Hz快跑 | 准确度 |
走路 | 手腕 | 1.2Hz | 99% |
背包 | 1.2Hz | 95% | |
上衣口袋 | 1.2Hz | 97% | |
楼梯 | 裤子口袋(上楼) | 1.5Hz | 97% |
裤子口袋(下楼) | 1.5Hz | 96% | |
跑步 | 手腕 | 3.5Hz | 98% |
背包 | 3.5Hz | 98% | |
裤子口袋 | 3.5Hz | 99% |
相比市场原有的内嵌MCU带计步功能的传感器,LIS2DS12TR用ASIC实现计步的方式比嵌入MCU的方式更省电,而且提供更小的产品封装(2mmx2mm)。
意法半导体的内置计步功能的运动传感器优势
• 计步器步数直接输出
• 计步器每天可累计步数超6万步
• 可24小时工作无需应用处理器
• 10uA超低电流
• 算法可通过寄存器调整
• 无需占用更多PCB空间
• 新增特性无显著成本增加
• 中断和时间戳
目前提供多种渠道的免费样品申请LIS2DS12TR和LSM6DS3TR
1. 意法半导体授权代理商
2. 在线QQ群申请:415506792
欢迎您关注意法半导体AMSChina微信公众平台.
意法半导体(ST;STMicroelectronics)是全球领先的半导体解决方案供应商,为客户提供传感器、功率器件、汽车产品和嵌入式处理器解决方案。从能源管理和节能技术,到数字信任和数据安全,从医疗健身设备,到智能消费电子,从家电、汽车,到办公设备,从工作到娱乐,意法半导体的微电子器件无所不在,在丰富人们的生活方面发挥着积极、创新的作用。
联系邮箱:st_amschina@st.com
官方网站:http://www.st.com/web/cn/home.html