不断发展的运动传感技术

目前，用于移动和游戏设备的运动传感技术种类繁多，范围从红外传感器和惯性传感器到集成了加速计和陀螺仪的多功能器件。多亏了任天堂的Wii和苹果的iPhone，以及众多设计师的无限创意，MEMS传感技术才能使大量创新应用成为可能。

Bourne Research公司总裁兼首席分析师Marlene Bourne表示，虽然现在最为广泛使用的传感器是简单的红外线传感器(并非基于MEMS)，但由于在Wii和苹果iPhone中的应用，MEMS加速计已经引起了人们的广泛关注。 不过，在今天的主流应用中，MEMS传感器仍缺乏足够的推动力。 Bourne认为，对于MEMS传感器的推广来说，仅注重技术创新还不够，而且小尺寸和低价格也不是当前的重点。她指出，MEMS供应商已经在上述三个方面取得进展，但是最为重要的问题仍然悬则未决：MEMS传感器的附加值体现在哪里？"早期的使用者将MEMS传感器集成进其产品中，但是这些产品并不属于大众市场，而只有进入主流市场才能最终促进MEMS传感器的发展。不过，我认为短期内这不太可能发生。"Bournce表示。 要想充分发挥该技术的功能，当前仍有大量工作要做。

举例来说，索尼的Sixaxis控制器所使用的惯性测量单元(IMU)就集成了一个加速计和一个陀螺仪，可以实现六自由度的移动。但Bournce认为，索尼的控制器仍然基于玩家的双手操作，它还不能像Wii那样充分发挥MEMS传感功能优势。 另外还有来自现低端手机的竞争，这些手机使用了GestureTek等公司的软件，复制了MEMS加速计的交互式体验。对此，Bourne表示："将MEMS集成进蜂窝电话比集成进传感器更简单、更迅速，而且成本也更低。因此，不要仅仅因为蜂窝电话有屏幕定向或交互游戏，就认为其较MEMS传感器先进。" 另外，设计师正在将更多的MEMS传感器集成进他们的移动设备设计中，并且在不计成本地开发新的具有创意的用法。

"加速计将实现更多的用户接口功能，而这也将成为未来的标准。通过某种运动，你可以在数秒内实现多种检测类型，无论是向某个方向或其相反方向摇动设备还是敲击设备。"飞思卡尔半导体公司惯性传感器营销经理Michelle Kelsey表示。

便携式设备设计师总是想在不增加尺寸的条件下增加更多的性能，因此说到传感器，设计师希望能在一个微型封装内集成多种性能，包括快速响应、低电流损耗和低电压操作等。

另外，设计师正在寻求具有更高灵敏度(面向运动型应用)、更好温度补偿机制和更高智能性的传感器，比如门限检测和点击或脉冲检测，Kelsey指出。

有了门限检测功能后，用户可以对门限信号电平进行编程来检测敲击或震动；有了点击或脉冲检测功能后，用户可以通过对信号门限和信号时序编程，来检测单次或双次敲击，或者是在使用者步行时，将其用于计步器应用中，Kelsey说。

设计师还希望有更低的电流损耗或快速的上电响应时间，以便给设备循环供电实现目标电流损耗；或者有睡眠模式功能，当需要运动检测时关闭加速计，Kelsey表示。 睡眠模式的例子之一是当手机闲置时关闭其背光，当检测到运动时再重新打开。

图1：Hillcrest Labs推出环状参考设备--具有两个按键和一个滚轮的指针式电视遥控器，利用其Freespace空中惯性传感器技术实现三维指示。

小型化很重要

意法半导体(ST)去年晚期推出了新一代的纳米级三轴线性加速计。产品型号为LIS331的低功率MEMS传感器系列可以为消费和工业应用中小型化运动检测解决方案提供嵌入式智能特性，包括移动和游戏设备中的运动用户接口、硬盘数据保护中 的自由落体检测，甚至白家电中的振动检测和补偿。

ST的三轴运动传感器代表这类产品向微型化方向迈出了一大步。采用3x3x0.9mm塑料封装的LIS331加速计还具备极高的抗震能力，其最大可抵御10,000 g冲击。"纳米"运动传感器非常适合于各种低加速度应用。

飞思卡尔半导体公司也在去年进一步扩充了其MEMS传感器产品线，其中一款三轴数字输出加速计的外形尺寸比前代产品小77%，并且无需A/D转换器和外部存储器即可工作。该公司表示，MMA7450L是目前采用0.8mm超薄塑料LGA封装的最薄器件。

MMA7450L可以实现基于运动的功能，如倾斜滚动、游戏控制、按键静音和手持终端的自由落体硬盘驱动保护等，这些功能可以用来实现基于手部动作的用户接口以及要求移动、加速或倾斜感应的设备。

飞思卡尔公司近期推出了增强型产品，包含最新MMA73x1L系列中的MMA7361L，该器件具有用于运动识别的1.5和6g检测选项。

该公司还发布了MMA7455L，它是7450L器件的扩展，具有更高的封装高度，但价格却更低。MMA7455L将提供I2C和SPI接口、门限检测和点击检测功能，因此非常