很多人玩游戲時(shí)都會(huì)伴隨著游戲畫面的流轉(zhuǎn)而手舞足蹈、搖頭擺腦。在這時(shí)候,手中的鼠標(biāo)或游戲手柄常被想象成一件游戲道具,縱橫馳騁。
為此,任天堂的Wii游戲主機(jī)在人機(jī)交互上開創(chuàng)了一個(gè)新時(shí)代,它可通過多種外設(shè)的不同游戲操控方式來模擬真實(shí)的場景,為玩家?guī)砀嗟挠螒驑啡つ酥两∩眢w驗(yàn)。萬眾矚目的iPhone4手機(jī)剛剛推出,而在其眾多的新特性中,也有一項(xiàng)人們陌生的操控新功能—三軸陀螺儀。
蘋果公司稱,三軸陀螺儀操控技術(shù)的引入可使手機(jī)游戲方面的重力感應(yīng)特性更加突出和直觀,游戲效果大大提升,其與iPhone原有的感應(yīng)器結(jié)合可讓iPhone4的人機(jī)交互功能達(dá)到一個(gè)新高度。甚至有專家預(yù)言,三軸陀螺儀將成為未來游戲設(shè)備、便攜設(shè)備、手持智能設(shè)備的標(biāo)配,引領(lǐng)技術(shù)潮流。什么是陀螺儀呢?三軸陀螺儀又有何奇妙之處,其真能改變游戲世界嗎?
游戲設(shè)備進(jìn)入操控體驗(yàn)時(shí)代

“手是最好用的工具!”Wii的標(biāo)準(zhǔn)控制器Wiimote具備指向定位及動(dòng)作感應(yīng)功能,可臨空控制螢?zāi)簧系墓鈽?biāo)、偵測三維空間當(dāng)中的移動(dòng)及旋轉(zhuǎn),從而實(shí)現(xiàn)“體感操作”。此后,多點(diǎn)觸控(Multi-Touch)技術(shù)在蘋果公司的推動(dòng)下,漸成主流。各種多點(diǎn)觸控技術(shù)、體感技術(shù)除了在觸摸液晶屏中廣泛應(yīng)用,為人們帶來新奇的操控體驗(yàn)、游戲體驗(yàn)外,在鼠標(biāo)等設(shè)備中也開始興起。如蘋果的MagicMouse、雷柏的Tseries都是這樣的代表產(chǎn)品,這類設(shè)備表面上看不到任何按鈕,卻具備強(qiáng)勁的操控功能,可充分發(fā)揮世界上最靈巧的人手的作用,這不得不讓人感嘆,游戲設(shè)備、便攜設(shè)備正進(jìn)入體感操控體驗(yàn)時(shí)代。
陀螺儀正是符合這種趨勢的新的操控體驗(yàn)技術(shù),什么是陀螺儀技術(shù)呢?這還得從陀螺談起。陀螺(top)很多人都玩過,玩時(shí)用繩子纏繞陀螺后一拋,待陀螺旋轉(zhuǎn)后,用繩抽,便可讓其一直維持直立旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。而陀螺儀(gyroscope)正是依據(jù)陀螺的角動(dòng)量守恒的力學(xué)原理研究而成的一種儀器。陀螺儀做為一種用來傳感與維持方向的裝置,位于軸心可以旋轉(zhuǎn)的輪子是其核心架構(gòu),其一旦開始旋轉(zhuǎn),由于輪子的角動(dòng)量,陀螺儀便具備了定軸性和逆動(dòng)性兩種特性,陀螺轉(zhuǎn)子以極高速度旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的慣性(定軸性),具備反抗任何改變轉(zhuǎn)子軸向的力量,有抗拒方向改變的趨向;并且,陀螺儀天生具備一種反作用力(逆動(dòng)性),當(dāng)外力施加在旋轉(zhuǎn)軸上時(shí),旋轉(zhuǎn)軸不會(huì)沿施力方向運(yùn)動(dòng),而會(huì)順著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)向前90°垂直施力方向運(yùn)動(dòng)。
陀螺儀能提供準(zhǔn)確的慣性、反作用力、方位、速度和加速度等信號(hào),利用陀螺儀的這些特性,用戶可在游戲中體驗(yàn)到更真實(shí)的感覺。例如,利用陀螺儀的定軸性可在飛行游戲中在控制姿態(tài)的同時(shí)還能獲得真實(shí)的滑行或飛行體驗(yàn),利用陀螺儀的逆動(dòng)性可在沖浪、滑板、球類等游戲中讓你更有浪奔浪涌的操控體驗(yàn)。總之,陀螺儀技術(shù)正在成為萬眾矚目的新的體感操控技術(shù),可讓你的“手感”更好。
MEMS陀螺儀基本技術(shù)原理
要想將陀螺儀技術(shù)應(yīng)用于手機(jī)、MID、手柄、鼠標(biāo)、數(shù)碼相機(jī)這樣的小型設(shè)備中,將傳統(tǒng)陀螺儀小型化是必然,為此,MEMS陀螺儀正全面走進(jìn)數(shù)碼設(shè)備、游戲設(shè)備。MEMS是什么呢?MEMS(MicroElectroMechanicalsystems,微電子機(jī)械系統(tǒng))是建立在微米/納米技術(shù)基礎(chǔ)上的前沿技術(shù),其是一種可對(duì)微米/納米材料進(jìn)行設(shè)計(jì)、加工、制造、測量和控制的技術(shù)。它可將機(jī)械構(gòu)件、光學(xué)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)部件、電控系統(tǒng)集成為一整體單元的微型系統(tǒng)。MEMS產(chǎn)品已被廣泛地應(yīng)用于噴墨打印頭、微型投影儀(如DMD微鏡陣列)、數(shù)碼相機(jī)(防抖防震器件,使用MEMS陀螺儀產(chǎn)品即便在持續(xù)震動(dòng)的環(huán)境中,也能準(zhǔn)確地進(jìn)行歸零的動(dòng)作)、筆記本電腦或MID、手機(jī)(如加速度計(jì))、MP3/MP4、游戲機(jī)等消費(fèi)電子產(chǎn)品中。陀螺儀利用這種技術(shù),可在硅片上形成微米尺度的精密諧振結(jié)構(gòu),用來感應(yīng)角速度的大小和方向。

圖2:以單軸陀螺儀為例,只要陀螺儀的輸入軸一旋轉(zhuǎn),陀螺儀就在一個(gè)振蕩元件中感知產(chǎn)生的科里奧利力,力的大小和旋轉(zhuǎn)的角速度成正比。
與傳統(tǒng)的利用角動(dòng)量守恒原理的陀螺儀相比,MEMS陀螺儀使用了不同的工作原理。傳統(tǒng)的陀螺儀是一個(gè)不停轉(zhuǎn)動(dòng)的物體,其轉(zhuǎn)軸的指向不隨承載它的支架旋轉(zhuǎn)而變化。要把這樣一個(gè)不停轉(zhuǎn)動(dòng)的沒有支撐的能旋轉(zhuǎn)的物體用微機(jī)械技術(shù)在硅片襯底上加工出來,顯然難上加難。為此,MEMS陀螺儀在基于傳統(tǒng)陀螺儀特性的基礎(chǔ)上利用科里奧利力來實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的小型化。什么是科里奧利力呢?科里奧利力(Coriolisforce)也就時(shí)常說的哥里奧利力、科氏力,它是對(duì)旋轉(zhuǎn)體系中進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)由于慣性相對(duì)于旋轉(zhuǎn)體系產(chǎn)生的直線運(yùn)動(dòng)的偏移的一種描述,其來自于物體運(yùn)動(dòng)所具有的慣性,由于地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而作用于地球上運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的偏向力就是這樣的代表,地轉(zhuǎn)偏向力有助于解釋一些地理現(xiàn)象,如河道的一邊往往比另一邊沖刷得更厲害。
MEMS陀螺儀是科里奧利力的最常見應(yīng)用,MEMS陀螺儀利用科里奧利力(旋轉(zhuǎn)物體在徑向運(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的切向力),旋轉(zhuǎn)中的陀螺儀可對(duì)各種形式的直線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生反映,通過記錄陀螺儀部件受到的科里奧利力可以進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的測量與控制。為了產(chǎn)生這種力,MEMS陀螺儀通常安裝有兩個(gè)方向的可移動(dòng)電容板,“徑向的電容板加震蕩電壓迫使物體作徑向運(yùn)動(dòng),橫向的電容板測量由于橫向科里奧利運(yùn)動(dòng)帶來的電容變化。”這樣,MEMS陀螺儀內(nèi)的“陀螺物體”在驅(qū)動(dòng)下就會(huì)不停地來回做徑向運(yùn)動(dòng)或震蕩,從而模擬出科里奧利力不停地在橫向來回變化的運(yùn)動(dòng),并可在橫向作與驅(qū)動(dòng)力差90°的微小震蕩。這種科里奧利力好比角速度,所以由電容的變化便可以計(jì)算出MEMS陀螺儀的角速度。

圖3:三軸角速度與旋轉(zhuǎn)速率成正比
以意法半導(dǎo)體的MEMS陀螺儀為例,其核心元件是一個(gè)微加工機(jī)械單元,在設(shè)計(jì)上按照一個(gè)音叉機(jī)制運(yùn)轉(zhuǎn)(音叉機(jī)制的工作原理是通過安裝在音叉基座上的一對(duì)壓電晶體使音叉在一定共振頻率下振動(dòng),當(dāng)音叉開關(guān)的音叉與被測介質(zhì)相接觸時(shí),音叉的頻率和振幅將改變,音叉開關(guān)的這些變化由智能電路來進(jìn)行檢測,處理并將之轉(zhuǎn)換為一個(gè)開關(guān)信號(hào))。電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分通過靜電驅(qū)動(dòng)方法,使機(jī)械元件前后振蕩,產(chǎn)生諧振,利用科里奧利力把角速率轉(zhuǎn)換成一個(gè)特定感應(yīng)結(jié)構(gòu)的位移,兩個(gè)正在運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)向相反方向做連續(xù)運(yùn)動(dòng)。只要從外部施加一個(gè)角速率,就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)力,力的方向垂直于質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向。產(chǎn)生的力使感應(yīng)質(zhì)點(diǎn)發(fā)生位移,位移大小與所施加的加速度速率大小成正比,位于旁邊的傳感器就能感應(yīng)出在定子和轉(zhuǎn)子之間引起的電容變化,從而實(shí)現(xiàn)操控功能。并且,由于在控制電路內(nèi)部嵌入了先進(jìn)的電源關(guān)斷功能,可以在不需要傳感器功能的時(shí)候關(guān)閉整個(gè)傳感器,或讓其進(jìn)入深度睡眠模式,便可大幅降低陀螺儀的總功耗。從而像手機(jī)等便攜式設(shè)備就會(huì)由此獲得更長的續(xù)航時(shí)間。
MEMS陀螺儀技術(shù)發(fā)展方向
在蘋果公司的iPhone和任天堂公司的Wii游戲機(jī)的推動(dòng)下,“運(yùn)動(dòng)傳感”概念深入人心,具備微型化智能化特征的MEMS陀螺儀正成為用戶關(guān)注的焦點(diǎn),正成為消費(fèi)類電子設(shè)備運(yùn)動(dòng)傳感的關(guān)鍵器件。著名市場研究顧問機(jī)構(gòu)YoleDevelopment最新預(yù)測,MEMS陀螺儀、加速度計(jì)和磁感應(yīng)器的銷售額在2013年將達(dá)到45億美元的規(guī)模。

圖4:在新工藝的支持下MEMS陀螺儀體積越來越小,性能越來越高,功能越來越強(qiáng)大
先進(jìn)工藝是保障MEMS陀螺儀技術(shù)得以走向現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)。MEMS加工除了使用大量傳統(tǒng)的IC工藝外,還需要一些特殊工藝,如雙面刻蝕、雙面光刻等。
通過在晶圓階段整合MEMS晶圓與相對(duì)應(yīng)的CMOS電子電路,目前產(chǎn)品已能將MEMS陀螺儀產(chǎn)品的封裝縮小到mm級(jí),最大厚度也僅為1mm左右,同時(shí)還能提供更高的效能、更低的噪聲,與更低的半導(dǎo)體封裝成本。新一代MEMS陀螺儀已普遍具備體積小、功耗低、精度高、成本低等諸多優(yōu)點(diǎn)。
目前的MEMS陀螺儀產(chǎn)品包含單軸(如Z軸產(chǎn)品,可以由3個(gè)Z軸陀螺儀實(shí)現(xiàn)三軸功能)、雙軸(如XY雙軸、XZ雙軸,可由1個(gè)XY雙軸和1個(gè)Z軸陀螺儀實(shí)現(xiàn)三軸功能)、三軸(XYZ三軸),以及三軸MEMS陀螺儀結(jié)合三軸MEMS加速度計(jì)實(shí)現(xiàn)的所謂六軸產(chǎn)品。三軸陀螺儀可以同時(shí)測定6個(gè)方向的位置、移動(dòng)軌跡和加速度,單軸陀螺儀要實(shí)現(xiàn)同樣的功能需要三個(gè)單軸陀螺儀組合。相比單軸或雙軸產(chǎn)品,合三為一或合二為一的三軸陀螺儀具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性好的優(yōu)點(diǎn),是MEMS陀螺儀的發(fā)展趨勢。單一的三軸產(chǎn)品比組合的三軸產(chǎn)品在集成度和體積上也更適合于消費(fèi)類電子設(shè)備。

圖5:當(dāng)信號(hào)頻率高于0.5Hz時(shí),陀螺儀對(duì)傾斜和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的測量精度高于加速度計(jì),反之亦然。而通過傳感器融合算法可把加速度計(jì)和陀螺儀的數(shù)據(jù)相結(jié)合,便可實(shí)現(xiàn)更寬的運(yùn)動(dòng)信號(hào)頻率覆蓋范圍。
從MEMS陀螺儀的應(yīng)用方向來看,陀螺儀能夠測量沿一個(gè)軸或幾個(gè)軸運(yùn)動(dòng)的角速度,可與MEMS加速度計(jì)(加速計(jì))形成優(yōu)勢互補(bǔ),如果組合使用加速度計(jì)和陀螺儀這兩種傳感器,設(shè)計(jì)者就能更好地跟蹤并捕捉三維空間的完整運(yùn)動(dòng),為最終用戶提供現(xiàn)場感更強(qiáng)的用戶使用體驗(yàn)、精確的導(dǎo)航系統(tǒng)以及其它功能。
表1不同檔次的陀螺儀適合于不同的需求
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典型應(yīng)用
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圖像穩(wěn)定性
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導(dǎo)航
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3D遙航
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游戲控制器
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陀螺儀靈敏度
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20~50mV/dps
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4~15mV/dps
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2mV/dps
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0.5mV/dps及更高
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陀螺儀滿量程范圍
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20~45dps
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50~67dps
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500dps
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2000dps及更高
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為此,應(yīng)用這方面技術(shù)的前沿廠商InvenSense(應(yīng)美盛)公司的專家認(rèn)為:“要準(zhǔn)確地描述線性和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),需要設(shè)計(jì)者同時(shí)用到陀螺儀和加速度計(jì)。單純使用陀螺儀的方案可用于需要高分辨率和快速反應(yīng)的旋轉(zhuǎn)檢測;單純使用加速度計(jì)的方案可用于有固定的重力參考坐標(biāo)系、存在線性或傾斜運(yùn)動(dòng)但旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被限制在一定范圍內(nèi)的應(yīng)用。但同時(shí)處理直線運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),就需要使用陀螺儀和加速度計(jì)的方案。”此外,為讓設(shè)計(jì)和制作的陀螺儀具有較高的加速度和較低的機(jī)械噪聲,或?yàn)樾U铀俣扔?jì)的旋轉(zhuǎn)誤差,一些廠商會(huì)使用磁力計(jì)來完成傳統(tǒng)上用陀螺儀實(shí)現(xiàn)的傳感功能,以完成相應(yīng)定位,讓陀螺儀術(shù)業(yè)有專攻。這表明,混合的陀螺儀、加速度計(jì)或磁感應(yīng)計(jì)結(jié)合的方案正成為MEMS陀螺儀技術(shù)應(yīng)用的趨勢。InvenSense的營銷總監(jiān)DougVargha亦為此表示:
“若只使用傳統(tǒng)的加速度計(jì),用戶得到的要么是反應(yīng)敏捷的但噪聲較大的輸出,要么是反應(yīng)慢但較純凈的輸出,而如將加速度計(jì)與陀螺儀相結(jié)合,就能得到既純凈又反應(yīng)敏捷的輸出。”
MEMS陀螺儀當(dāng)前市場狀況
目前市場上,單軸、雙軸、三軸的陀螺儀產(chǎn)品都有,其被應(yīng)用于不同的需求場合。以InvenSense的IXZ-500及IXZ-650雙軸MEMS陀螺儀為例,其是一款整合傾斜X軸及偏移Z軸的兩軸運(yùn)動(dòng)處理單芯片,能滿足傳統(tǒng)及超薄的新世代遙控器所有零件在線路板同一平面上的需求。其主要輸出端具高精度的全格感測范圍,亦可滿足高需求數(shù)字電視及網(wǎng)絡(luò)電視遙控器的需求,并具內(nèi)建放大器的第二個(gè)輸出端來偵測慢速動(dòng)作的精確指針功能,可良好地滿足家庭影院、機(jī)頂盒、個(gè)人計(jì)算機(jī)用3D遙控器與計(jì)算機(jī)空中鼠標(biāo)對(duì)陀螺儀的需求。而其基于IXZ技術(shù)的運(yùn)動(dòng)處理方案可實(shí)現(xiàn)具計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)瀏覽能力等級(jí)的3D遙控器,將傳統(tǒng)遙控器所需六到十個(gè)按鈕的步驟在一個(gè)動(dòng)作以內(nèi)完成;單手動(dòng)作即可快速翻閱節(jié)目單或可傾斜遙控器來調(diào)整適當(dāng)?shù)囊袅?當(dāng)有游戲內(nèi)容時(shí),具有寬廣的感測范圍的3D遙控器還可配合快速手勢動(dòng)作來與電視機(jī)實(shí)現(xiàn)多媒體娛樂互動(dòng)。

圖6:不同的產(chǎn)品能滿足不同的需求
ST(意法半導(dǎo)體)是公認(rèn)的消費(fèi)電子和手機(jī)市場MEMS傳感器主要供應(yīng)商,已推出數(shù)十款以低功耗和小封裝為特色的高性能陀螺儀。意法半導(dǎo)體可為客戶提供1軸至3軸、30dps至6000dps靈敏度的各種陀螺儀傳感器,讓系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師能夠解決不同的應(yīng)用需求:從圖像穩(wěn)定器到游戲,從指向裝置到機(jī)器人控制。特別值得一提的是,將陀螺儀、加速度計(jì)和磁感應(yīng)計(jì)結(jié)合,并均衡利用三者各自的優(yōu)點(diǎn),ST也可做出解決方案更強(qiáng)大的手機(jī)、GPS產(chǎn)品。如其最新的LYPR540AH三軸陀螺儀可進(jìn)行360°角速度檢測,每個(gè)軸都能同時(shí)提供兩個(gè)輸出信號(hào):用于檢測高精度慢動(dòng)作的400dps全量程數(shù)值,和用于檢測速度非常快的手勢和動(dòng)作的1600dps全量程數(shù)值,使手機(jī)、游戲機(jī)、個(gè)人導(dǎo)航系統(tǒng)等便攜設(shè)備具有高精度三維手勢和動(dòng)作識(shí)別功能。與一個(gè)3軸加速計(jì)配合使用,設(shè)計(jì)人員能夠研制一種慣性測量單元,追蹤并提供人、車輛以及其他物體的運(yùn)動(dòng)類型、速度和方向的全部信息。

圖7:陀螺儀是用來測量物體的角速度的,而加速度計(jì)則是測量物體的線性加速度的,兩者的應(yīng)用領(lǐng)域不同,所以本質(zhì)上應(yīng)該是互補(bǔ)關(guān)系,而不是相互競爭的關(guān)系。如果能將三軸陀螺儀與三軸加速度計(jì)整合在一起,則能更完整地傳感出物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),為終端產(chǎn)品提供更好的性能。
在了解MEMS陀螺儀基本特點(diǎn)的同時(shí),廣大讀者更關(guān)心的是該產(chǎn)品的市場具體應(yīng)用狀況。在具體產(chǎn)品應(yīng)用方面,MEMS陀螺儀最早的成功應(yīng)用是在DC/DV領(lǐng)域,目前在中高端的數(shù)碼相機(jī)及主流數(shù)碼攝像機(jī)產(chǎn)品中,幾乎都內(nèi)置有陀螺儀用于防抖等。而在游戲方面,任天堂的WiiMotionPlus配件是最早將該技術(shù)實(shí)用化的例子。
WiiMotionPlus是一個(gè)三軸(單軸+雙軸)定位加速度陀螺儀,在主芯片和運(yùn)算放大器的幫助下可提供三個(gè)方向的體感定位能力。而WiiRemote手柄使用的是單個(gè)三軸加速計(jì),兩者連接起來后便可形成一個(gè)更高檔次的六軸操控體系。

圖8:Wii MotionPlus由一個(gè)單軸(圖下方)和雙軸(圖上方)陀螺儀組成三軸陀螺儀
而iPhone4則是全球首支內(nèi)置MEMS陀螺儀的智能型手機(jī),其采用了來自意法半導(dǎo)體的三軸MEMS陀螺儀,與同樣來自意法半導(dǎo)體的三軸加速度計(jì)可以組成更高檔次的六軸操控體系。與以前iPhone中一直存在的加速度計(jì)(測定三個(gè)軸向上的線性加速度)相比,陀螺儀可更好地測定角速度,兩者結(jié)合能夠?qū)崿F(xiàn)更加完善和精確的動(dòng)作感應(yīng)。

圖9:iPhone 4內(nèi)置的三軸陀螺儀(左)和加速度計(jì)(右)
iPhone4現(xiàn)在除了可以感應(yīng)手機(jī)左右的晃動(dòng)以外還能感受到前后的傾斜,可為手機(jī)帶來更強(qiáng)的在線游戲體驗(yàn),并提供更強(qiáng)的室內(nèi)導(dǎo)航、操控能力,通過將手機(jī)倒放就能調(diào)靜音、搖搖手機(jī)就能撥出電話,甚至可用手機(jī)直接在半空中“簽名”作為交易憑證。總之,只要手機(jī)制造商或程序設(shè)計(jì)者能想到的功能,其都能實(shí)現(xiàn)。正如喬布斯在發(fā)布會(huì)上的演示那樣,當(dāng)手持iPhone4身體旋轉(zhuǎn)一周時(shí),屏幕上的對(duì)象也將隨之轉(zhuǎn)動(dòng),這在僅有加速度計(jì)動(dòng)作感應(yīng)功能的產(chǎn)品上是不可能實(shí)現(xiàn)的。
后記
MEMS陀螺儀大有可為體積小、性能強(qiáng)、成本低的MEMS陀螺儀及其配套的MEMS加速度計(jì)正成為便攜設(shè)備、游戲設(shè)備運(yùn)動(dòng)處理方案的首選,其可很好地滿足手機(jī)、PMP、MID、空中鼠標(biāo)、游戲控制器、遙控器、電子玩具和便攜導(dǎo)航設(shè)備對(duì)封裝尺寸和旋轉(zhuǎn)傳感精度的要求。iPhone4率先在手機(jī)中應(yīng)用三軸陀螺儀,為該器件在手機(jī)等設(shè)備中的普及化應(yīng)用吹響了號(hào)角,將為用戶手機(jī)游戲以及定位服務(wù)等功能帶來新花樣。將加速計(jì)、陀螺儀和磁感應(yīng)計(jì)結(jié)合,并均衡利用三者各自的優(yōu)點(diǎn),則可能徹底改變未來便攜設(shè)備用戶的操控體驗(yàn),可使多種消費(fèi)電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)跟蹤功能,為用戶提供更好的如臨其境的現(xiàn)場感。
Veeramachaneni對(duì)此表示:“MEMS陀螺儀技術(shù)已成為智能手機(jī)開發(fā)者討論得最多的話題,預(yù)期在明年該技術(shù)將成為智能手機(jī)的標(biāo)配,用戶可以通過陀螺儀獲得包含游戲在內(nèi)的很多新的體驗(yàn),例如你可用手機(jī)更方便地玩擊劍游戲。”為此,包含ST、InvenSense、Kionix、Bosch、Sensortec、ADI、Freescale等在內(nèi)的廠商都紛紛投入這一市場,以期在未來的競爭中獲得更多的發(fā)言權(quán),這預(yù)示著未來的MEMS陀螺儀市場將變得更精彩,MEMS產(chǎn)業(yè)的競爭將白熱化,三軸陀螺儀成本全面跌破1美元指日可待。當(dāng)然,除了在硬件配置上獲得突破性應(yīng)用外,相關(guān)游戲或程序開發(fā)廠商如何開發(fā)出能充分體現(xiàn)出這種特性應(yīng)用的程序也是關(guān)鍵,這亦將直接決定標(biāo)配有該功能的產(chǎn)品在市場上的受歡迎程度。

圖10:首款支持三軸陀螺儀功能的游戲“Gun Range”可較完美地實(shí)現(xiàn)三軸陀螺儀所特有的3D重力感應(yīng)特性,玩家只需不斷地晃動(dòng)iPhone 4機(jī)身就能判定手機(jī)處在游戲空間中的方位,從而模擬出槍支的射擊動(dòng)作。
總之,MEMS陀螺儀已不僅是一種技術(shù)概念和應(yīng)用趨勢的炒作,其正實(shí)實(shí)在在地成為業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)和相關(guān)廠商獲得突破追求的目標(biāo)。功能至上,隨著Android3.0系統(tǒng)將最低硬件配置定為:1GHzCPU、512MB內(nèi)存、3.5英寸顯示屏,超薄正成為普遍的設(shè)計(jì)目標(biāo)的狀況下,MEMS陀螺儀這類新功能必將成為類似設(shè)備吸引用戶關(guān)注的新的殺手級(jí)應(yīng)用。并且,關(guān)鍵的一點(diǎn)就是,其只需較低的投入,就能將用戶的體驗(yàn)大大提升。“哪怕是包含山寨機(jī)在內(nèi)的產(chǎn)品都能應(yīng)用得起該功能”,未來不具備MEMS陀螺儀及加速度計(jì)的中高端手持設(shè)備、游戲設(shè)備的市場處境可想而知。 |