光標(biāo)或游戲機控制

　　加速度傳感器可作為控制系統(tǒng)光標(biāo)的輸入或者游戲機的輸入。左右傾斜或前后翻倒移動電話可左右或上下移動屏幕上的光標(biāo)。這種功能是大家熟知的并且已被集成到幾個獨立的游戲機（例如任天堂公司的滾滾卡比游戲）和游戲控制器（例如微軟公司的Freestyle Pro控制器）中。跳躍動作還引入了第3個軸（Z軸）。與大多數(shù)移動電話中采用的標(biāo)準(zhǔn)8位置控制不同，加速度傳感器能提供可變的（模擬）控制。用戶手機傾斜得越大，光標(biāo)移動速度越快。由于采用傾斜作為一種模擬信號輸入并且與電話鍵盤輸入方式相結(jié)合，所以可用一只手完成復(fù)雜的輸入組合。

　　由于移動電話的初始位置可能位于任何方向（例如，用戶可能處于平躺狀態(tài)），因此游戲通常通過某一按鍵將光標(biāo)位置設(shè)置在屏幕中間位置。從初始位置開始，移動電話可用X軸或Z軸（假定X軸沿電話的長度方向，Z軸沿電話的厚度方向）控制選擇上下方向。因為每次啟動游戲或光標(biāo)控制時其初始位置都被復(fù)位，所以無需精確的0 g性能。

　　動態(tài)顯示配置

　　通常，移動電話的顯示采用人物模式。大多數(shù)計算機產(chǎn)生的文件（網(wǎng)頁等）都采用景物模式。加速度傳感器通過測量重力矢量能夠確定手機是處于垂直方位還是水平方位（如果手機處于水平方位，還需要確定其水平的兩個可能方位）。如果知道了手機的位置，就可以重新配置它的顯示模式以便顯示器總是保持正面朝著用戶。


　　在動態(tài)顯示配置應(yīng)用中，最重要的要求是低功耗，因為無論顯示器是否打開加速度傳感器總是處于開啟狀態(tài)。帶寬通常設(shè)置為小于1 Hz（通過軟件濾波）以便不會因隨機振動而引起顯示晃動。

　　導(dǎo)航

  　集成的全球定位系統(tǒng)（GPS）或基站的三角網(wǎng)能用來確定移動電話的位置。但是利用現(xiàn)有的這種小顯示屏，對于用來完整顯示用戶前面的環(huán)境是非常有利的。正常情況下采用電子式指南針確定機首方位，但是指南針必須與地球表面保持平行以便機首方位誤差最小。這種誤差依賴于到地球的地磁赤道的距離變化。例如在北京，指南針與地球表面平行方向每偏離1度（°），會導(dǎo)致3°的機首方位誤差。當(dāng)用戶使用移動電話時，指南針可能傾斜與水平方向成45°，從而會產(chǎn)生很大的機首方位誤差。可使用加速度傳感器能用來確定手機（和指南針）相對地球表面的實際方位以補償這種誤差。

　　導(dǎo)航應(yīng)用中加速度傳感器的關(guān)鍵指標(biāo)是高0g偏置以及高靈敏度準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性。其總誤差應(yīng)小于50mg以便減小機首方位誤差達(dá)到合理值。

　　計步器

　　在我們的健康意識日益提高的世界，實際上存在著采用各種靈巧器械的運動模式。為移動電話增加一片計步器——你幾乎走到哪里都攜帶的一片精巧的便攜式電子設(shè)備，是一種顯而易見的應(yīng)用。用戶可以測量他們已經(jīng)走了多遠(yuǎn)并且已消耗了多少卡路里能量。在當(dāng)今市場上確實有幾款這種功能的手機。

　　雖然加速度傳感器可以很容易地完成計算行走的步數(shù)，然而由于步長因人而異（大約相差±30%）并且檢測結(jié)果也取決于人的行走速度（通常誤差大于±25%），所以不能精確檢測出在經(jīng)過的距離內(nèi)的行走步數(shù)。但是通過實際測量移動電話（在衣袋中或掛在腰帶上）所經(jīng)歷的加速度可以對經(jīng)過的距離做出非常好的估計。公共領(lǐng)域已有算法可保證步進計數(shù)器的精度優(yōu)于95%，行走距離的精度優(yōu)于90%（請見ADI公司關(guān)于該算法的應(yīng)筆記AN-602）。

　　計步器要求加速度傳感器具有很低的功耗（因為加速度傳感器實際上總是處于開啟狀態(tài)）和至少±2g的測量范圍。


　　磁盤驅(qū)動器保護

　　因為移動電話集成了數(shù)百萬象素的照相機、MP3播放器以及其它的密集數(shù)據(jù)存儲功能，所以它們正在越來越多地轉(zhuǎn)向微磁盤驅(qū)動器進行數(shù)據(jù)存儲。如果沒有可用的空氣動力緩沖以防止磁頭撞擊磁性介質(zhì)，這些微驅(qū)動器對機械撞擊很敏感。因此可采用一只加速度傳感器來檢測手機是否跌落，如果跌落便產(chǎn)生一個驅(qū)動信號以便在手機撞擊地面之前鎖定其讀寫磁頭停在一個安全位置。

　　最明顯的工作原理是通過測量三個軸向的加速度的矢量和來確定手機所處的狀態(tài)。如果該矢量和接近于零，則該手機一定處于自由落體狀態(tài)。這種方法只有在嚴(yán)格控制的下降過程中才能很好地工作——處于無旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。實際上這種方法并不能很好地工作，因為手機旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的向心力會影響算法造�，F(xiàn)已有多種其它比較復(fù)雜的自由落體檢測算法。其中一些算法僅需要一只雙軸加速度傳感器即可完成。

　　手機跌落檢測要求加速度傳感器的功耗非常低，因為其微驅(qū)動器總是處于開啟狀態(tài)。它需要測量范圍至少為±1.5 g的兩軸或三軸加速度傳感器，具體取決于所用的算法。

　　結(jié)束語

　　使用一只加速度傳感器為移動電話增加運動檢測功能，從而允許移動電話設(shè)計工程師能以低成本集成許多有用的功能�，F(xiàn)在可提供實現(xiàn)幾種功能的參考設(shè)計以便促進將其整合到移動電話設(shè)計中。本文提到的僅是部分應(yīng)用，目前市場上正在提供許多其它的應(yīng)用，甚至更多的應(yīng)用還蘊育在聰明的設(shè)計工程師的創(chuàng)造之中。

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