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角速度传感器
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3秒自动关闭窗口SMI7xy传感器将角速度与加速度测量功能集于一身【图】_中国汽车消费网
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SMI7xy传感器将角速度与加速度测量功能集于一身
　　应用范围广：既可应用于ESP，也可用于侧翻检测
　　可用于最高符合ISO 26262的ASIL D等级的应用
　　经过优化，不仅运行可靠，而且非常节省空间
　　博世推出了新一代惯量传感器。SMI7xy传感器平台专为主、被动安全系统以及其他驾驶辅助系统而设计。新推出的传感器不仅性能稳定而且非常节省空间，这是因为传感器采用体积仅有7x7x1.5 mm3的紧凑BGA封装。
博世新一代惯量传感器SMI7xy
　　SMI7xy平台包括4种传感器，共分为两大类。其中，SMI720与SMI740传感器用于基本应用，而SMI700与SMI710传感器用于要求更高的应用。根据传感器的最终应用，此类传感器可符合ISO 26262 的ASIL D等级（SMI720传感器可达到ASIL C等级）。所有传感器都设有一个集成安全控制器；SMI700与SMI710传感器的偏移稳定性高。当通过SPI接口输出数据时，传感器可使用两种应用最广泛的SPI协议。
　　特别适合高要求的车辆动态应用
　　SMI700封装包括一个横摆角速度传感器（z轴）与一个双轴加速度传感器（x与y轴）。传感器最大输出可达35 g。除了SPI接口以外，SMI700传感器还配有一个PSI5接口与一个CAN接口（两个用于汽车电子设备的标准数据输出接口）。这些特点都使得SMI700成为应用于ESP系统以及驻坡、自适应巡航控制、前轮主动转向系统等高要求的汽车动态应用的最佳选择。
　　SMI710将横摆角速度传感器（x 轴）与双轴加速度传感器（y与z轴）集于一身。SMI710有一个PSI5接口与一个CAN接口。这意味着SMI710不仅具有侧翻检测的能力，而且还满足侧翻与前倾等高要求的驾驶辅助功能的使用要求。
　　侧翻检测与ESP
　　SMI720传感器专门为侧翻检测而设计。SMI720包含一个横摆角速度传感器（x轴）与一个单轴加速度传感器（z轴）。同时，SMI740具有一个横摆角速度传感器（z轴）与一个双轴加速度传感器（x和y轴）。根据标准ESP规范而设计，SMI740是为基本车辆动态控制而量身打造的传感器。目前已经能提供SMI7xy传感器样品。
　　MEMS技术背景介绍
　　从最初开始，博世就一直站在微机电系统（MEMS）技术前沿。自1995年开始生产以来，公司已生产出超过30亿颗微机电传感器，产量逐年创新高。2013年，博世在德国罗伊特林根的工厂生产了10多亿颗传感器。产品包括测量压力、加速度、湿度、温度、横摆角速度、惯量以及地磁场的各类传感器。此外，产品还包括MEMS麦克风（广泛用于消费类电子与汽车产业）。更多关于博世传感器的详情，请登录。
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角速度传感器在扫地机器人避障上的应用
[导读]摘要在智能家居中，扫地机器人将是必不可少的成员，而扫地机器人则要求更智能化;高效率是要求的一方面，最好能达到自动导航。目前,有多种扫地机器人在市面销售，在效率和效果方面有所欠缺。该文介绍了角速度传感器XV
在智能家居中，扫地机器人将是必不可少的成员，而扫地机器人则要求更智能化;高效率是要求的一方面，最好能达到自动导航。目前,有多种扫地机器人在市面销售，在效率和效果方面有所欠缺。该文介绍了角速度传感器XV-3510的功能和成功应用，增加扫地机器人的方向感应，可通过软件算法，提高清扫覆盖率，实现行程记录与扫地规划，以及快速回到扫地机器人充电站。
陀螺仪检测原理
角速度传感器也称为陀螺仪，是用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动检测装置，此为机械陀螺仪。EPSON采用双T型晶体做为检测角速度的材料，属于电子式的一种，如图1中所示;当芯片做一定角度旋转，内部T型晶体产生形变，压力改变后产生电压，芯片检测到电压改变后做相应输出。
图1.扫地机器人产品图
扫地机器人设备由主控器MCU、距离传感器、陀螺仪、电源、吸尘器等组成，在清扫机的顶部共设有距离传感器;扫地机器人底部前方边沿安有接近开关，接近开关与距离传感器一起，构成清扫机测距系统;利用距离传感器判断某次单向清扫途中是否有障碍物。
图2.系统组成框图
陀螺仪功能
XV-3510陀螺仪在扫地机器人的功能，主要是判断出机器人的行走方向，配合室内定位系统，行走电机的运行状况，可以准确定位出XOY坐标。在绕过障碍物行走时，记录绕行方向，避免机器人重复行走，免除重复清扫，提高清扫效率。通过软件计算出机器人行走路线，可做行程记录，通过清扫路径覆盖算法，完成扫地规划并且保存起来;运动过程中，可检测机器人水平转动与水平位置，调整机身运行状态。在扫地机器人需要充电的时候，可以通过自身XOY坐标，快速回到充电站;充电完成后，还可以通过行程记录，回到扫地处继续进行清扫，效率大为提高。对于凹型或者死角地形，在清扫过程中做行程记录，可顺利清扫。
坐标计算方法
扫地机器人所用传感器，包括陀螺仪、红外传感器、碰撞检测模块、浮动开关模块、沿边行走检测模块，各功能传感器模块配合工作，能提高产品综合性能。通过陀螺仪方向和电机行走路线，可以计算出移动变量，计算模型如图3所示：
在当前时间内，左轮轮子行走的距离为&Dr，右轮行走的距离为&Dl，两轮的轴间距为d ，则机器人当前时间内行走的距离&Ds = (&Dr + &Dl)/2，转过的角度(设定初始角度为0&)为&D& = (&Dr & &Dl)/d，则当前坐标计算为&Dx = &Ds * cos(&D&)，&Dy = &Ds * sin(&D&)。
世强市场经理张永龙建议，在传感器的选用上，需要注意以下方面：
(1)精度高，重复性好。机器人传感器的精度直接影响机器人的工作质量。用于检测和控制机器人运动的传感器是控制机器人定位精度的基础。机器人能否准确无误地正常工作，很大程度上取决于传感器的测量精度。
(2)稳定性好、可靠性高。机器人传感器的稳定性和可靠性是保证机器人能够长期稳定可靠地工作的必要条件。
(3)抗干扰能力强。机器人的工作环境是不定和未知的，在运行中可能会有来自外在的干扰存在。
XV-3510产品特点
世强代理的EPSON陀螺仪XV-3510，检测范围&300 deg/s，模拟输出参考电压1430mV，比例因子为3.0 mV/(&/s)，非线性参数为&0.5 % FS，产品特性如下：
. 超小封装尺寸的SMD(5x3.2x1.3mm)
. 通过采用真空密封实现优异的耐环境特性
. 利用振动晶体的高度稳定性
. 睡眠模式下的剪辑启动时间和低功率消耗
. 应用于DVC与DSC图像稳定性检测，人机接口的运动检测
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