博世“9D传感器” 紧凑、低成本、高效且自主的多传感器系统

随着微电子机械传感器（Micro-electromechanical sensors，MEMS）在生活中特别是汽车中的普及率越来越高，使我们能够用更智慧、更简单、更灵活的方式使用电子设备。智能传感器系统中涌现出大量的全新应用嵌入到各式各样的电子消费品和汽车安全技术产品中。但随之而来的问题就是产品的成本、尺寸、质量能否跟上电子产品快速发展的脚步。

博世（Bosch）将与德国联邦教育与研究部（BMBF）合作开发一项名为“9D传感器”的项目，旨在开发出一款紧凑、低成本、高效且自主的多传感器系统。

9D传感器系统将包含三轴加速计、三轴陀螺仪和三轴磁强计，提供9个方位的自由度。此外，系统中还将包括一个能量供应单元、一块薄膜电池、一个能量采集器和一个无线数据转换器。系统通过评估地球的磁场力和运动模式来确定当前的位置坐标，在某些GPS导航信号无法覆盖到的区域发挥导航作用。

这款传感器采用混合信号处理技术，提供校准的数字惯性检测，是高集成度的解决方案。SPI接口和简单的输出寄存器结构实现了方便的数据访问和配置控制。通过SPI端口可以访问下列嵌入式传感器：X、Y和Z轴角速度；相对首向检测；X、Y和Z轴线性加速度；内部温度；电源；以及辅助模拟输入。惯性传感器在各个轴上执行精密对准，并对失调和灵敏度进行校准。嵌入式控制器可以动态补偿对MEMS传感器的所有主要影响，因此能够在无需测试、电路或用户干预的情况下保证高度精确的传感器输出。以下可编程特性能够简化系统集成：系统内自动偏置校准、数字滤波与采样速率、自检、电源管理、条件监控，以及辅助数字输入/输出。

三轴磁强计体积小,重量轻,性能可靠,功耗低,工作温度范围宽,没有活动部件,而且具有一定的精度水平,是理想的自主导航设备之一。地磁导航方法用于近地卫星(轨道高度不大于1000km)。由于空间每一位置的地球磁场强度都可以事先用地球磁位来确定,从而利用星上三轴磁强计量测的地磁场矢量在仪表坐标系中的分量,通过卡尔曼滤波器便可以确定卫星相对于地球的姿态。

另外在电池方面罗伯特博世公司与达姆施塔特科技大学（Darmstadt University of Technology）、芬兰赫尔辛基大学（University of Helsinki in Finland）合作，9D传感器项目预计到2014年11月完成。