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2019-10-22

TicPods 2 头部操控交互技术方案:ST LSM6DSO 惯性测量单元

意法半导体 LSM6DSO iNEMO™ 惯性测量单元(IMU)是一款整合 Always On 的 3D 加速度计和 3D 陀螺仪的系统级封装。

10 月 22 日,出门问问在北京发布全新智能无线耳机——TicPods 2 系列,以交互概念见长的出门问问,在微信公众号 / APP 虚拟助手、智能眼镜、智能手表、智能音箱、智能车载等载体上均有不同尝试。

而本次推出的智能耳机 TicPods 在 Tickle™挠挠触控,Quick-Commands 快捷口令可实现无唤醒词直接操控外,新增 TicMotion™头部操控,点头 Yes 摇 头No,在来电时轻轻点头、摇头,即可接听或挂断,发布会现场也就此功能进行了视频展示。

而该功能背后则是运用了意法半导体 LSM6DSO iNEMO™ 惯性测量单元(IMU),它是一款整合 Always On 的 3D 加速度计和 3D 陀螺仪的系统级封装。

LSM6DSO 包含三个微机电系统 (MEMS) 陀螺仪和三个 MEMS 加速计,可以检测方向变化和手势,无需主机处理器的监管或辅助,配合嵌入式可编程有限状态机可以减轻处理器的工作负荷,在最高性能模式下运行时,该 IMU 的功耗为 0.55 毫安 (mA)。

功能方面

除了陀螺仪和加速计传感器之外,LSM6DSO IMU 还包含一个信号调节和滤波器模块、一个最多可运行 16 个程序的有限状态机(FSM)(所有程序共享可配置的通用输出数据速率)以及一个机器学习内核。结合使用这些资源,可以在以下情况下生成事件检测中断:自由落体、唤醒、6DOF 方向、单击和双击检测、活动/非活动识别、静止/运动检测。

精度方面

加速度计满量程为 ±2~±16g,陀螺仪满量程为 ±125~±2000 dps,整体噪声性能处于同类产品最佳水平,加速度噪声强度为 70 mg /√Hz,角速率噪声强度(RND)为 3.8mdps /√Hz,可配置相位延迟适用于数码相机OIS / EIS 防抖功能,ZRL 典型值为 ±1dps,这些功能适合各种应用,特别是在精确运动检测和提高相机性能方面。

LSM6DSO 还支持意法半导体开发的使用浮点数学运算将计步误差率降低 60% 的增强版计步器算法,并集成一个能够识别公共汽车、地铁等交通工具的移动动作,避免将其误算为行走步数的误报抑制模块。此外,该计步算法的可配置性很强,可根据身体参数调整传感器,以适应特定的用户群,从而进一步提高测量精度。

使用方面

在可下载的 Unico 评估开发软件与开发环境中,提供了 FSM 编程工具,并且还在 Unico 开发工具中随附了几个 FSM 样例程序。这些样例程序演示了几种基于 IMU 的中断场景,包括:基本计步器、自由落体的系统、简单的运动检测、被拿起的系统、摇摆的系统、停止运动(静止)的系统、手腕倾斜。

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