6-osiowy czujnik inercyjny MEMS do samochodowych systemów nawigacji

Miliony kierowców samochodów polegają obecnie na nawigacji GPS. Jeżeli sygnał satelitarny jest słaby, zniekształcony lub zostanie przerwany, np. ze względu na góry, wysokie budynki czy tunele, system nawigacji przestanie funkcjonować. Wtedy ciągłość śledzenia ruchu może zapewnić nowo opracowany czujnik inercyjny SMI230 firmy Bosch, realizujący precyzyjny pomiar przyspieszenia pojazdu i szybkość odchylenia od wcześniejszego kierunku jazdy.

W ten sposób pokładowy system nawigacyjny w dalszym ciągu jest w stanie obliczać bieżącą pozycję pojazdu. Nawigacja nie pozostanie zakłócona, gdy samochód znajdzie się w tunelu lub w wysokiej zabudowie miejskiej. Czujnik nie tylko wspomaga nawigację, ale też może znaleźć zastosowanie np. w systemach poboru opłat i instalacjach alarmowych.

Również w tym przypadku niezbędne jest dokładne określenie pozycji. SMI230 został zrealizowany w technologii MEMS. Zawiera 3-osiowy czujnik przyspieszenia i 3-osiowy żyroskop w niewielkiej obudowie LGA-16 o wymiarach 4,5 x 3,0 x 0,95 mm. Oba czujniki zapewniają 16-bitową rozdzielczość i komunikują się przez cyfrowy interfejs.

Mogą pracować niezależnie od siebie lub z wzajemną synchronizacją. O dużej dokładności SMI230 świadczy mały poziom szumu, wynoszący zaledwie 0,02°/s/√Hz (rms) dla żyroskopu i 0,12 mg/√Hz (rms) dla czujnika przyspieszenia. Dodatkowo, czujnik przyspieszenia zapewnia bardzo dobrą stabilność w funkcji temperatury; jego temperaturowy współczynnik offsetu (TCO) wynosi typowo mniej niż 0,2 mg/K, a temperaturowy współczynnik czułości (TCS) mniej niż 0,002 %/K.

Niestabilność żyroskopu jest znacznie poniżej 2°/h. Kolejną zaletą SMI230 jest mały pobór mocy. Układ udostępnia trzy tryby oszczędnościowe: czujnika przyspieszenia, żyroskopu oraz ogólny, przełączane w zależności od trybu pracy. Pod względem rozkładu wyprowadzeń zapewniono zgodność z wcześniejszą wersją SMI130. Oba układy oferują też identyczny interfejs programowania żyroskopu.