ST IMU（慣性測量單元）是一種集成了加速度計、陀螺儀和磁力計的傳感器，廣泛應(yīng)用于姿態(tài)檢測。憑借其高精度和實(shí)時性能，ST IMU在多個領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。

在消費(fèi)電子領(lǐng)域，ST IMU被廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、平板電腦和可穿戴設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)屏幕自動旋轉(zhuǎn)、運(yùn)動追蹤和健康監(jiān)測等功能。通過實(shí)時姿態(tài)檢測，這些設(shè)備能夠提供更為直觀的用戶體驗(yàn)。

在汽車行業(yè)，ST IMU用于車輛的動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)，提高行駛安全性。通過監(jiān)測車輛的姿態(tài)變化，系統(tǒng)能夠及時調(diào)整懸掛和剎車，以應(yīng)對各種駕駛條件。

在機(jī)器人技術(shù)中，ST IMU幫助機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航和定位。通過精確的姿態(tài)檢測，機(jī)器人能夠在復(fù)雜環(huán)境中進(jìn)行有效的路徑規(guī)劃與障礙物避讓。

此外，在虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）應(yīng)用中，ST IMU提供了關(guān)鍵的空間定位信息，使得用戶與虛擬環(huán)境之間的互動更加自然流暢。

隨著ST IMU 產(chǎn)品的迭代更新，ST 推出了LSM6DSV系列產(chǎn)品，ST Ism6dsv系列imu集成了（SFLP）一套低功耗3D空間姿態(tài)角度計算的功能。廣泛應(yīng)用于穿戴設(shè)備、耳機(jī)、AR、VR、姿態(tài)檢測等設(shè)備。算法集成在芯片端、具體低功耗、高精度、等優(yōu)勢，極大節(jié)省用戶開發(fā)周期。

ST IMU片上低功耗融合算法SFLP介紹

SFLP算法提供重力矢量、四元素(可以轉(zhuǎn)換成歐拉角)、陀螺儀零偏。

SFLP 性能參數(shù)介紹

SFLP寄存器配置

? 坐標(biāo)系
 ? Pitch 繞X軸旋轉(zhuǎn)ΩP，Roll 繞Y軸旋轉(zhuǎn)ΩR，Heading/Yaw繞Z軸旋轉(zhuǎn)ΩY。
? 傳感器融合低功耗(SFLP)算法能夠提供
 ? 旋轉(zhuǎn)矢量（加速度+陀螺儀） 旋轉(zhuǎn)矢量用四元素表示[W,X,Y,Z]
 ? 重力矢量
 ? 陀螺儀零偏


SFLP初始化流程


SFLP注意事項

? Game rotation vector數(shù)據(jù)類型
? 從寄存器獲取到旋轉(zhuǎn)矢量x y z每個軸由兩個字節(jié)組成的半精度浮點(diǎn)型，不能直接當(dāng)作float類型。
? Gyroscope bias
? 陀螺儀零偏的靈敏度為固定的125dps。
? Gravity vector
? 重力矢量靈敏度為固定的2g。
? SFLP算法
? Sflp算法直接獲取芯片加速度、陀螺儀數(shù)據(jù)，內(nèi)部有動態(tài)自動校準(zhǔn)機(jī)制，組裝后加速度、陀螺儀零偏越小精準(zhǔn)度越高。算法內(nèi)部有自動校準(zhǔn)機(jī)制，不需要做額外的校準(zhǔn)。
? Gbias配置
? 產(chǎn)線上可以將陀螺儀的bias計算保存到非易失存儲器，作為gbias配置參數(shù)，也可以動態(tài)在fifo中獲取gbias。
? C code 鏈接
? STMems_Standard_C_drivers/lsm6dsv16x_sensor_fusion.c at master · STMicroelectronics/STMems_Standard_C_drivers · GitHub

?場景應(yīng)用圖

?展示板照片

?方案方塊圖

?核心技術(shù)優(yōu)勢

算法集成在芯片端、具體低功耗、高精度、等優(yōu)勢，極大節(jié)省用戶開發(fā)周期。

?方案規(guī)格

? 三核芯架構(gòu)支持UI、EIS，以及OIS數(shù)據(jù)處理 ? 功耗：在組合高性能模式下為0.65 mA ? 加速度計和陀螺儀的低功耗帶來“始終開啟”體驗(yàn) ? 高達(dá)4.5 KB的智能FIFO ? 與安卓兼容 ? ±2/±4/±8/±16 g滿量程 ? ±125/±250/±500/±1000/±2000/±4000 dps 滿量程 ? 模擬供電電壓：1.71 V到3.6 V ? 獨(dú)立IO供電（擴(kuò)展的范圍：1.08 V - 3.6 V） ? 緊湊外形：2.5 mm x 3 mm x 0.83 mm ? SPI / I2C和MIPI I3C? v1.1串行接口，支持主處理器數(shù)據(jù)同步功能 ? 輔助SPI用于陀螺儀和加速度計的OIS數(shù)據(jù)輸出 ? 可以從輔助SPI、主接口（SPI / I2C & MIPI I3C?）配置OIS ? 主接口上的EIS專用通道，具有專用濾波功能 ? 高級計步器，步伐偵測和步數(shù)計算 ? 大幅運(yùn)動檢測，傾斜度檢測 ? 標(biāo)準(zhǔn)中斷：自由落體、喚醒、6D/4D方向檢測、單擊和雙擊 ? 可編程有限狀態(tài)機(jī)用于加速度計、陀螺儀，以及外部傳感器數(shù)據(jù)處理（960 Hz高速率） ? 機(jī)器學(xué)習(xí)內(nèi)核（具有可輸出功能和濾波器），用于人工智能應(yīng)用 ? 嵌入式Qvar（靜電傳感器）支持用戶界面功能（單擊、雙擊、三擊、長按、左/右 - 右/左滑動） ? 嵌入式模擬集線器，用于ADC和處理模擬輸入數(shù)據(jù) ? 內(nèi)嵌低功耗傳感器融合算法 ? 嵌入式溫度傳感器 ? 符合ECOPACK和RoHS標(biāo)準(zhǔn)