运动感测原理

可感测在自由空间的移动动作的许多传感器,早在数十年前就使用在汽车、飞机与船上。然而,直到几年前为止,因初始尺寸、耗电量与价格问题,并不适合采用于消费性电子产品上。

现今市面上有一些运动感测技术,但与具运动感测追踪功能的消费性电子产品最相关的,是下列四种基础运动传感器:

加速器(G-sensors)

加速器可用来感测线性加速度与倾斜角度,单一或多轴加速器可感应结合线性与重力加速度的幅度与方向。含加速器的产品,可提供有限的运动感测功能。例如,含加速器的产品,可在固定方位,感应緃向至横向的移动,因此,加速器主要使用于与重力方向有关的感测产品中,可提供如将手机的緃向萤慕转换为横向等的简单功能。

陀螺仪(Gyros)

陀螺仪可感测一轴或多轴的旋转角速度,可精准感测自由空间中的复杂移动动作,因此,陀螺仪成为追踪物体移动方位与旋转动作的必要运动传感器。不像加速器与电子罗盘,陀螺仪不须借助任何如重力或磁场等的外在力量,能够自主性的发挥其功能。

磁力传感器(电子罗盘(E-Compasses))

电子罗盘可藉由地球的磁场来感测前进方向。运用电子罗盘的消费性电子产品应用,包含在手机的地图应用程序显示正确方向,或为导航应用程序提供前进方向数据。然而,电子设备或建筑材料的磁场干扰,比地球磁场来得强,导致电子罗盘传感器的输出值,较容易受到各种环境因素的影响,尤其在室内更是如此,因此,电子罗盘须要透过频繁的校正,才能维持前进方向数据的准确度。

压力传感器(气压计(Barometers))

压力传感器会藉由气压的变化来感测物体的相对与绝对高度,常被运用于与运动、健身、方位推测等应用有关的消费性产品中,例如,可感测使用者的移动层楼,调整地图信息。

Motion Interface – a Transformational Technology