将MEMS传感器用于各种创新的消费类产品设计
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图2:意法半导体开发的一款基于MEMS的计步器参考设计。
计步器功能通常被嵌入在在手机和便携媒体播放器(MP3和MP4)内,对于这些设备,可以设定在固定时间内要达到的步数目标,并能测量完成这个目标所消耗的热量。虚拟健身房的会员之间还可以在网上分享这些信息,并开展以促进体育活动和健身运动为目标的虚拟比赛。
计步器也是便携式导航仪中的一个重要模块。便携式导航仪能够确定使用者的位置,提供引路功能,查找公共服务地点,接收地区广告。在特殊情况下,例如,在市区,因为地下通道、立交桥、高楼、室内的阻挡,GPS信号会变弱,这时MEMS运动传感器的信号就可以暂时替代GPS模块,起到辅助导航定位的作用。
在另一项应用中,MEMS传感器可以用于设计一种老人急救设备。当老人意外摔倒时,这个设备可以检测到摔倒动作,自动发出一个报警信号,请求紧急救援。通过MEMS传感器和GPS模块,可以估算到需要救助的受伤老人所在位置,并在网络上传送位置信息。在不久的将来,这些仪器商用化后,将会给不断增长的老龄化人群提供一个更安全的生活环境。
如今,能够检测运动、方向和手势的MEMS传感器正推动运动传感技术向手机、游戏机、便携媒体播放器等市场扩展。
先进的功能、小巧的外观、出色的能效,MEMS传感器正在促进更加人性化的设备问世,有了这些能够识别人类手势的设备,用户不必再阅读冗长、复杂的用户手册,学习如何使用人机界面。
MEMS有助于打破用户与应用之间的障碍:传感器像系统的眼睛,能够测量加速度和角速度等物理量;电子元器件处理传感器送来的信息,利用特殊的算法识别输入数据,然后激活相应的功能。
游戏机是运动跟踪和手势识别应用的突出代表,以具有革命性的任天堂Wii游戏机为例,微型运动传感器能够捕捉到玩家任何细微的动作,并将其转化成游戏动作。MEMS技术让玩家动起来:玩家陶醉于真实的游戏体验,通过不同的动作融入到游戏中,例如,模仿一场真实的网球赛、一场引人入胜高尔夫球赛、一场紧张的拳击赛或轻松的钓鱼比赛的动作(如图3)。
图3:MEMS使玩家动起来。
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