1、車身安全、控制及導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用
加速度傳感器已被廣泛應(yīng)用于汽車電子領(lǐng)域,主要集中在車身操控、安全系統(tǒng)和導(dǎo)航,典型的應(yīng)用如汽車安全氣囊、ABS防抱死剎車系統(tǒng)、電子穩(wěn)定程序、電控懸掛系統(tǒng)等。目前車身安全越來越得到人們的重視,汽車中安全氣囊的數(shù)量越來越多,相應(yīng)對(duì)傳感器的要求也越來越嚴(yán)格。整個(gè)氣囊控制系統(tǒng)包括車身外的沖擊傳感器、安置于車門、車頂,和前后座等位置的加速度傳感器、電子控制器,以及安全氣囊等。電子控制器通常為16位或32位MCU,當(dāng)車身受到撞擊時(shí),沖擊傳感器會(huì)在幾微秒內(nèi)將信號(hào)發(fā)送至該電子控制器。
隨后電子控制器會(huì)立即根據(jù)碰撞的強(qiáng)度、乘客數(shù)量及座椅/安全帶的位置等參數(shù),配合分布在整個(gè)車廂的傳感器傳回的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和做出相應(yīng)評(píng)估,并在最短的時(shí)間內(nèi)通過電爆驅(qū)動(dòng)器啟動(dòng)安全氣囊保證乘客的生命安全。通常僅靠ABS和牽引控制系統(tǒng)無法滿足車輛在彎曲路段上的行車安全要求。該場合下電子穩(wěn)定性控制系統(tǒng) 就能夠通過修正駕駛員操作中的轉(zhuǎn)向不足或過度轉(zhuǎn)向,來控制車輛使其不偏離道路。該系統(tǒng)通過使用一個(gè)陀螺儀來測量車輛的偏航角,同時(shí)用一個(gè)低重力加速度傳感器來測量橫向加速度。將所得測量數(shù)據(jù)與通過行駛速度和車輪傾斜角兩項(xiàng)數(shù)據(jù)計(jì)算得到的結(jié)果進(jìn)行比對(duì),從而調(diào)整車輛轉(zhuǎn)向以防止發(fā)生側(cè)滑。
2、硬盤抗沖擊防護(hù)
目前由于海量數(shù)據(jù)對(duì)存儲(chǔ)方面的需求,硬盤和光驅(qū)等元器件被廣泛應(yīng)用到筆記本電腦、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)/攝相機(jī)、便攜式DVD機(jī)、PMP等設(shè)備中。便攜式設(shè)備由于其應(yīng)用場合的原因,經(jīng)常會(huì)意外跌落或受到碰撞,而造成對(duì)內(nèi)部元器件的巨大沖擊。
為了使設(shè)備以及其中數(shù)據(jù)免受損傷,越來越多的用戶對(duì)便攜式設(shè)備的抗沖擊能力提出要求。
一般便攜式產(chǎn)品的跌落高度為1.2~1.3米,其在撞擊大理石質(zhì)地面時(shí)會(huì)受到約50KG的沖擊力,硬盤等高速旋轉(zhuǎn)的器件卻在此類沖擊下顯得十分脆弱。如果在硬盤中內(nèi)置3軸加速度傳感器,當(dāng)?shù)浒l(fā)生時(shí),系統(tǒng)會(huì)檢測到加速的突然變化,并執(zhí)行相應(yīng)的自我保護(hù)操作,如關(guān)閉抗震性能差的電子或機(jī)械器件,讓磁頭復(fù)位,以減少硬盤的受損程度。
3、消費(fèi)產(chǎn)品中的創(chuàng)新應(yīng)用
三軸加速度傳感器為傳統(tǒng)消費(fèi)及手持電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)了革命性的創(chuàng)新空間。其可被安裝在游戲機(jī)手柄上,作為用戶動(dòng)作采集器來感知其手臂前后、左右,和上下等的移動(dòng)動(dòng)作,并在游戲中轉(zhuǎn)化為虛擬的場景動(dòng)作如揮拳、揮球拍、跳躍、甩魚竿等,把過去單純的手指運(yùn)動(dòng)變成真正的肢體和身體的運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)比以往按鍵操作所不能實(shí)現(xiàn)的臨場游戲感和參與感。
此外,三軸加速度傳感器還可用于電子計(jì)步器,人在走動(dòng)的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生一定規(guī)律性的振動(dòng),而加速度傳感器可以檢測振動(dòng)的過零點(diǎn),從而計(jì)算出人所走的步或跑步所走的步數(shù),從而計(jì)算出人所移動(dòng)的位移。并且利用一定的公式可以計(jì)算出卡路里的消耗。3軸加速度傳感器的應(yīng)用范圍很廣, 還能用于手持設(shè)備的姿態(tài)識(shí)別和UI操作。例如借助3軸加速度傳感器,手持設(shè)備可實(shí)現(xiàn)畫面自動(dòng)轉(zhuǎn)向。
4、趣味性擴(kuò)展功能
3軸加速度傳感器對(duì)用戶操控動(dòng)作的轉(zhuǎn)變還可轉(zhuǎn)化為許多趣味性的擴(kuò)展功能上,如虛擬樂器、虛擬骰子游戲,以及“閃訊”等。虛擬樂器內(nèi)置的加速度傳感器可檢測用戶對(duì)手持設(shè)備的揮動(dòng)來控制樂器的節(jié)奏和音量等;骰子游戲也采用類似的原理,通過對(duì)揮動(dòng)等動(dòng)作的感知來控制虛擬骰子的旋轉(zhuǎn)速度,并借助內(nèi)部數(shù)學(xué)模型抽象的物理定律決定其停止的時(shí)間。
閃訊”是一個(gè)更富有想象力的應(yīng)用,用戶可利用此功能在空中進(jìn)行文字編輯。“閃訊”即讓手持設(shè)備通過加速度傳感器捕捉用戶在空中模擬寫字的快速動(dòng)作,主要適合較暗的環(huán)境下使用。手持設(shè)備上會(huì)安裝發(fā)光的LED,由于人眼視網(wǎng)膜的視覺暫留現(xiàn)象,其在空中揮動(dòng)的動(dòng)作會(huì)在其眼中留下短暫的連續(xù)畫面,完成寫字的所有動(dòng)作筆順。
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三軸加速度傳感器
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