村田推出MEMS 6DoF慣性傳感器

作者： 2020年06月11日 來源：全球化工設(shè)備 瀏覽量：
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6月4日，村田制作所宣布了其新的MEMS 6DoF(六個(gè)自由度)器件SCHA600，旨在提高汽車設(shè)計(jì)的安全性。該慣性傳感器通過GNSS和許多感知傳感器(從攝像機(jī)、雷達(dá)和激光雷達(dá))注入其數(shù)據(jù)，從而在偏置穩(wěn)定性和噪聲方面提供了高性
　　6月4日，村田制作所宣布了其新的MEMS 6DoF(六個(gè)自由度)器件SCHA600，旨在提高汽車設(shè)計(jì)的安全性。該慣性傳感器通過GNSS和許多感知傳感器(從攝像機(jī)、雷達(dá)和激光雷達(dá))注入其數(shù)據(jù)，從而在偏置穩(wěn)定性和噪聲方面提供了高性能。
 
　　為了使自主系統(tǒng)能夠在任何環(huán)境中獨(dú)立運(yùn)行，必須了解其周圍環(huán)境，自主系統(tǒng)必須對(duì)快速變化的環(huán)境做出快速響應(yīng)。例如，如果一輛汽車要突然停下來，不管是緊急制動(dòng)還是換道，它后面的自動(dòng)駕駛汽車都必須認(rèn)識(shí)到快速減速并采取規(guī)避措施。
 
　　這種新型MEMS慣性傳感器的特性可以揭示ADAS技術(shù)的一個(gè)有趣的方面：6DoF——6 degree of freedom(六個(gè)自由度)。
 
自動(dòng)駕駛的發(fā)展階段
 
　　過去ADAS技術(shù)的缺陷
 
　　村田認(rèn)為，汽車技術(shù)已朝著完全自動(dòng)駕駛的四個(gè)階段發(fā)展：駕駛員輔助、部分自動(dòng)化、條件自動(dòng)化和高度自動(dòng)化。這些階段涉及不同程度的一系列設(shè)備：相機(jī)、雷達(dá)、超聲、激光雷達(dá)和GPS定位。
 
　　但并不是所有的設(shè)備都有六個(gè)自由度，也不是所有的設(shè)備都能測(cè)量沿著三個(gè)垂直的線性軸的運(yùn)動(dòng)，同時(shí)還圍繞每個(gè)軸旋轉(zhuǎn)的能力。
 
　　例如，攝像機(jī)在測(cè)量深度感知方面受到限制；像激光雷達(dá)這樣的其他技術(shù)有利于目標(biāo)檢測(cè)，但并不適合精確定位；此外，GPS的分辨率太小，無(wú)法精確知道車輛在道路的哪一側(cè)，當(dāng)考慮到無(wú)法接收GPS信號(hào)的駕駛區(qū)域時(shí)，GPS的實(shí)用性將顯著下降。
 
　　加速度計(jì)和6DoF
 
　　這就是加速計(jì)作用，這些裝置可以確定多個(gè)軸上的電流力，從那里，加速計(jì)可以測(cè)量每個(gè)軸上的加速度，然后將測(cè)量值轉(zhuǎn)換為速度的估計(jì)值，進(jìn)而可用于確定位移。這樣的系統(tǒng)可以與GPS結(jié)合，形成一個(gè)精確的定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用加速度計(jì)產(chǎn)生中間讀數(shù)，同時(shí)，GPS可以提供速度和位置的粗略確認(rèn)。
 
　　不過，到那時(shí)，三個(gè)自由度(X、Y和Z)仍然不夠，轉(zhuǎn)彎或爬坡的汽車可能無(wú)法通過簡(jiǎn)單的3軸加速度計(jì)正確檢測(cè)到這種運(yùn)動(dòng)。
 
平移和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)相結(jié)合，形成了六個(gè)自由度。
 
　　而6DoF加速度計(jì)不僅可以測(cè)量X、Y和Z平面上的加速度、它還可以測(cè)量偏航、俯仰和橫滾軸上的加速度。這些軸上的移動(dòng)可能不會(huì)影響X、Y和Z平面，因此，將MEMS器件集成到自動(dòng)駕駛汽車中可以覆蓋所有六個(gè)運(yùn)動(dòng)和方向，從而產(chǎn)生更好的定位結(jié)果。
 
　　村田推出SCHA600
 
　　那么，MEMS 6DoF設(shè)備是什么樣的？村田的一個(gè)例子就是為安全關(guān)鍵型汽車應(yīng)用而設(shè)計(jì)的MEMS器件。與GNSS和感知傳感器集成后，SCHA600可以實(shí)現(xiàn)高度的車輛自主性，從而實(shí)現(xiàn)車輛位置和動(dòng)態(tài)特性的厘米級(jí)精度。
 
　　通過SPI與SCHA600進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，同時(shí)廣泛的自診斷功能可確保安全操作。村田表示，符合ISO26262的傳感器也符合AEC-Q100的要求，以確保它能夠承受道路上預(yù)期的所有振動(dòng)和沖擊。該設(shè)備還具有自檢功能，可在每個(gè)測(cè)量周期內(nèi)監(jiān)視傳感器是否正常運(yùn)行。SCHA600的陀螺儀均方根噪聲水平低于0.007°/s，在室溫下Allan方差降至0.9°/h，角速率測(cè)量值為±125°/s或±300°/s，具體取決于所選的應(yīng)用。另外SCHA600加速度計(jì)采用18.7 mm x 8.5 mm x 4.5 mm的SOIC IC封裝，加速度計(jì)的測(cè)量范圍為±6g，工作溫度范圍為-40°C至+ 110°C。
 
　　SCHA600的典型應(yīng)用包括高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)、航位推測(cè)導(dǎo)航和平臺(tái)穩(wěn)定性，測(cè)量6個(gè)自由度的能力對(duì)于完全自主的系統(tǒng)非常重要。像村田SCHA600這樣的MEM 6DoF慣性傳感器不僅適用于汽車應(yīng)用，甚至無(wú)人駕駛飛機(jī)都會(huì)發(fā)現(xiàn)這樣的設(shè)備很有用，因?yàn)樗鼈儽辉O(shè)計(jì)為可以在所有6個(gè)軸上移動(dòng)。
 
　　(原文標(biāo)題：村田推出MEMS 6DoF慣性傳感器 為ADAS提供更多安全基礎(chǔ))
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標(biāo)簽：傳感器 攝像機(jī) 雷達(dá) 激光雷達(dá)

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