在大多数情况下,这些功能在手机中“始终打开”。如果来自这些传感器的数据处理由手机的中央微控制器管理,则电池寿命将大大缩短。相反,的MCU芯片使用一小部分功率将数据作为传感器集线器处理。恩智浦ARM M3系列MCU就是一个例子。根据EETimes报道的产品拆解Chipworks的说法,Apple使用定制版本的NXP芯片来监控iPhone 5S中的传感器。“M7控制各种离散传感器的功能,包括陀螺仪,加速度计和指南针。”三星与Atmel(Core 8位AVR MCU)的微控制器承担相同的任务。
目前的趋势是将MCU与三个或更多MEMS传感器组合在一个封装中。其中一个例子是意法半导体的LIS331EB,它将三轴数字加速度计与微控制器结合在一个3 x 3 x 1 mm封装中。该微控制器是一款超低功耗ARM Cortex-M0,具有64 KB闪存,128 KB RAM,嵌入式定时器,2xI2C(主/从)和SPI(主/从)。LIS331EB还可以内部处理外部传感器(总共9个)检测到的数据,例如陀螺仪,磁力计和压力传感器。作为传感器集线器,它将所有输入与iNEMO Engine软件融合在一起。STMicroelectronics的iNEMO发动机传感器融合软件套件采用一套自适应预测和滤波算法来感知(或融合)来自多个传感器的复杂信息。
传感器融合技术已经成熟,并且恰好可以利用传感器,无线通信和其他技术的发展。除了先进的政府实验室以外的所有实验室都无法使用,该技术现已开始供货,价格甚至适合许多消费产品的BOM预算。
现在,与移动技术和低成本数字传感器的快速发展密切相关,传感器融合有望实现增长。对于设计工程师来说,现在是应用一些创造性思维并开始实验的好时机!
CMOS传感器的图像采集方式为主动式,感光二极管所产生的电荷会直接由晶体管放大输出,但CCD传感器为被动式采集,需外加电压让每个象素中的电荷移动,而此外加电压通常需要达到12~18V;因此,CCD传感器除了在电源管理电路设计上的难度更高之外(需外加 power IC),高驱动电压更使其功耗远高于CMOS传感器的水平。举例来说,OmniVision推出的OV7640(1/4英寸、VGA),在 30 fps的速度下运行,功耗仅为40mW;而致力于低功耗CCD传感器的Sanyo公司推出的1/7英寸、CIF等级的产品,其功耗却仍保持在90mW 以上。因此CCD发热量比CMOS大,不能长时间在阳光下工作。
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