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2019-10-22

TicPods 2 頭部操控交互技術方案:ST LSM6DSO 慣性測量單元

意法半導體 LSM6DSO iNEMO? 慣性測量單元(IMU)是一款整合 Always On 的 3D 加速度計和 3D 陀螺儀的系統級封裝。

10 月 22 日,出門問問在北京發布全新智能無線耳機——TicPods 2 系列,以交互概念見長的出門問問,在微信公眾號 / APP 虛擬助手、智能眼鏡、智能手表、智能音箱、智能車載等載體上均有不同嘗試。

而本次推出的智能耳機 TicPods 在 Tickle?撓撓觸控,Quick-Commands 快捷口令可實現無喚醒詞直接操控外,新增 TicMotion?頭部操控,點頭 Yes 搖 頭No,在來電時輕輕點頭、搖頭,即可接聽或掛斷,發布會現場也就此功能進行了視頻展示。

而該功能背后則是運用了意法半導體 LSM6DSO iNEMO? 慣性測量單元(IMU),它是一款整合 Always On 的 3D 加速度計和 3D 陀螺儀的系統級封裝。

LSM6DSO 包含三個微機電系統 (MEMS) 陀螺儀和三個 MEMS 加速計,可以檢測方向變化和手勢,無需主機處理器的監管或輔助,配合嵌入式可編程有限狀態機可以減輕處理器的工作負荷,在最高性能模式下運行時,該 IMU 的功耗為 0.55 毫安 (mA)。

功能方面

除了陀螺儀和加速計傳感器之外,LSM6DSO IMU 還包含一個信號調節和濾波器模塊、一個最多可運行 16 個程序的有限狀態機(FSM)(所有程序共享可配置的通用輸出數據速率)以及一個機器學習內核。結合使用這些資源,可以在以下情況下生成事件檢測中斷:自由落體、喚醒、6DOF 方向、單擊和雙擊檢測、活動/非活動識別、靜止/運動檢測。

精度方面

加速度計滿量程為 ±2~±16g,陀螺儀滿量程為 ±125~±2000 dps,整體噪聲性能處于同類產品最佳水平,加速度噪聲強度為 70 mg /√Hz,角速率噪聲強度(RND)為 3.8mdps /√Hz,可配置相位延遲適用于數碼相機OIS / EIS 防抖功能,ZRL 典型值為 ±1dps,這些功能適合各種應用,特別是在精確運動檢測和提高相機性能方面。

LSM6DSO 還支持意法半導體開發的使用浮點數學運算將計步誤差率降低 60% 的增強版計步器算法,并集成一個能夠識別公共汽車、地鐵等交通工具的移動動作,避免將其誤算為行走步數的誤報抑制模塊。此外,該計步算法的可配置性很強,可根據身體參數調整傳感器,以適應特定的用戶群,從而進一步提高測量精度。

使用方面

在可下載的 Unico 評估開發軟件與開發環境中,提供了 FSM 編程工具,并且還在 Unico 開發工具中隨附了幾個 FSM 樣例程序。這些樣例程序演示了幾種基于 IMU 的中斷場景,包括:基本計步器、自由落體的系統、簡單的運動檢測、被拿起的系統、搖擺的系統、停止運動(靜止)的系統、手腕傾斜。

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