意法半导体低功耗陀螺仪助力穿戴式设备更省电

穿戴式装置续航力可望再突破。在三种主要的动作感测器--加速度计、磁力计及陀螺仪中，耗电量最高的非陀螺仪莫属，因此并非所有的穿戴式产品开发商都会导入陀螺仪，著眼于此，MEMS元件业者无不戮力开发更低功耗的陀螺仪，且近来已小有成果，让整体惯性量测单元(IMU)更能符合穿戴式装置对低功耗的需求。

意法半导体(ST)大中华暨南亚区类比、微机电与感测元件技术行销专案经理李炯毅表示，由于陀螺仪的耗电量让人望而生却，仅有部分高阶的穿戴式装置，如智慧型眼镜、监测激烈运动状态的智慧型手表/手环等，才会将如此高耗电的MEMS感测器导入。

事实上，目前市面上大多数陀螺仪的平均操作电流约为加速度计及磁力计的三十倍左右。李炯毅进一步指出，通常加速度计与磁力计的操作电流约要在200微安培以内，方能符合穿戴式装置对于超低功耗的严苛需求；然而，陀螺仪的操作电流约为6毫安培(mA)，与加速度计及磁力计相比，耗电量惊人，因此MEMS感测器厂商无不殚精竭虑，设法将陀螺仪的功耗降至最低，为穿戴式装置打造更为低功耗的情境感知功能，并进一步扩大开发商採用陀螺仪的比例。

据了解，目前应美盛(InvenSense)、Bosch Sensortec及意法半导体皆竞相开发低功耗的陀螺仪产品。相较于先前操作电流约为6毫安培的主流陀螺仪方案，MEMS感测器厂商开发的新一代低功耗陀螺仪，其操作电流皆可降至3毫安培左右；李炯毅指出，虽然从6毫安培降到3毫安培，数字上看来是极微小的差距，但对于实际功耗的缩减却大有助益。以意法半导体目前已开始送样的新一代陀螺仪产品为例，其操作电流可降到2毫安培，与前一代6毫安培的方案相较，可省却约60%的耗电量。

值得注意的是，由于加速度计是一般穿戴式产品百分之百会採用的MEMS感测器，因此意法半导体也推出将新一代低功耗陀螺仪与加速度计整合的六轴感测器方案，且因加速度计功耗为10微安培的极低耗电量，因此透过系统级封装(SiP)将两颗MEMS元件整合后，整体功耗仍为2毫安培左右，与单颗三轴陀螺仪相差无几。

李炯毅透露，待单颗低功耗三轴陀螺仪及整合加速度计的六轴方案于今年正式量产后，该公司下一步即是考虑开发整合低功耗陀螺仪、加速度计与磁力计的九轴感测器方案，让穿戴式装置的情境感知功能更为省电。他表示，目前已有不少穿戴式装置开发商，表达对新一代低功耗陀螺仪及六轴感测方案的高度兴趣，预计2014年第二季即可看到搭载该方案的终端产品面世。

据悉，採用低功耗陀螺仪方案的穿戴式装置，将以能提供监测及感知剧烈体感动作的功能为诉求，如须监测角速度变化的高尔夫球运动。

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