Nová IMU řeší kritickou bezpečnostní hrozbu pro ADAS:…

ACEINNA nedávno uvedla na trh nové zařízení IMU (Inertial Measurement Unit), IMU383ZA, jehož cílem je zlepšit spolehlivost senzorových systémů. Jak název napovídá, IMU jsou užitečné pro měření setrvačnosti systému nebo zařízení. které jsou pevné. Stále více a více nacházejí uplatnění v aplikacích v nejrůznějších průmyslových odvětvích, jako je zemědělství, drony a letecký průmysl, autonomní vozidla, robotika a AR / VR, které se spoléhají na správné fungování přesných údajů o poloze – koneckonců žádná data. Jak mohou spolehlivé senzory pohybovat systémem v plánování autonomního vozidla nebo robotického ramene nebo zajistit, aby se osoba ponořená do virtuální reality nezachytila ​​na svém sedadle? Jedním z největších problémů, kterým tyto aplikace čelí, je známý jako drift, kterému se ACEINNA a další výrobci senzorů snaží čelit.

Co je drift v pozičních systémech?

K posunu dochází, když senzor ztratí přesnost, obvykle jen kvůli věku, ale někdy kvůli přerušení, jako jsou vibrace nebo extrémní teploty. Skluz může ovlivnit všechny typy snímačů, od snímačů teploty až po snímače tlaku. Preventivní kalibrace a opravy se běžně používají k boji proti tomuto problému spolu s různými funkcemi detekce zkreslení zabudovanými do většiny systémů.

Graf odchylek na teplotním čidle a uživatelem definovaná prahová hodnota, při které může dojít k výstraze detekce odchylky. Obrázek s laskavým svolením Moore Industries.

Tyto funkce kalibrace a detekce driftu se při porovnávání dat často spoléhají na externí referenční signály. Některá zařízení, jako je ROMOS IMU společnosti Micron Digital (také nedávno vydané), však tvrdí, že se nespoléhají na externí referenční signály využívající pro inerciální senzory založené na MEMS „bez zkreslení“. Jedna metoda fúze senzorů při použití více interních senzorů a dosažení vysoké spolehlivosti.

ACEINNA IMU s „vysokou spolehlivostí“

ACEINNA aktivně propaguje nový senzor IMU383ZA IMU jako „vysoce spolehlivý“, tento senzor je pro ně absolutní nutností a umístí jej jako užitečný pro automobilové aplikace. Extrémně přesné polohování je absolutním předpokladem jak pro dnešní ADAS, tak pro skutečná autonomní vozidla předpokládaná pro střednědobou budoucnost. Co tedy znamená „vysoká spolehlivost“ z hlediska technických vlastností? V tomto případě ACEINNA naznačuje, že nová IMU má pozoruhodnou spolehlivost 1,3 ° / hodinu, 0,08 ° / kořenovou hodinu.

Systém senzorů ACEINNA IMU383ZA. Obrázek datového listu.

Mezi další důležité funkce modelu IMU383ZA patří:Teplotní rozsah: -40 ° C až 85 ° CRozhraní mezi kartami: SPIVelikost balení: 24 mm x 37 mm x 9,5 mmPrůměrná doba mezi poruchami: > 50 000 hodin Zařízení aktualizuje rozšíření IMU381ZA nabídkou bootloaderu, který umožňuje „pokročilou“ synchronizaci a aktualizace v terénu. Nejdůležitější však je, že spolehlivosti zařízení dosahuje prostřednictvím své „architektury senzorů“. Triple redundant “pomocí tří polí senzorů (tříosý akcelerometr a tříosý gyroskop) pracujících nezávisle na sobě. Jak přidat více senzorů se rovná spolehlivějším datům? Odpovědí je proces známý jako fúze senzorů.

Jak senzorová fúze překoná drift?

Nové zařízení ACEINNA se při poskytování datové sady spoléhá na řadu senzorů. Odtud používá „hlasovací schéma“, kde zařízení může určit, zda jsou odlehlé datové body pravdivé nebo nepravdivé. Porovnáním více naměřených hodnot lze identifikovat a „bagatelizovat“ chybné datové soubory, aby neměly vliv na celkovou přesnost zařízení. Toto je příklad fúze senzorů. Základy fúze senzorů, jak vysvětluje Jeremy Lee v článku vysvětlujícím v článku AAC: „Fúze senzorů je umění kombinovat více fyzických senzorů k získání přesné„ základní pravdy “, i když ne každý senzor je spolehlivý sám o sobě.“

Příklad systému fúze senzorů IMU. Toto je souhrn LP-VÝZKUMU IMUcore.

Analogií je místo činu, kde má každý svědek něco jiného, ​​a moudrý policejní detektiv transformuje mírně protichůdná pozorování svědků do přesného obrazu událostí.

Přesné údaje ze senzorů kombinující gyroskopy a inerciální měřící jednotky (IMU) jsou klasickými příklady senzorů, které lze spárovat s fúzí senzorů a vytvořit tak spolehlivější obraz prostředí nástroje, kde mají gyroskopy tendenci driftovat. IMU lze důvěřovat, že detekuje, kde je Země „dole“ s ohledem na gravitaci. Dolní reference lze použít k resetování prostorové polohy gyroskopu. Naproti tomu mohou údaje o poloze IMU podléhat kumulované chybě. Údaje GPS lze použít k opravě IMU. Každý senzor může poskytnout doplňující informace, aby zajistil přesnost ostatních Kalmanovy filtry jsou používány zařízeními pro fúzi senzorů k přidávání hodnot ke vstupům každého senzoru ad hoc. Například GPS může chybět, pokud dopravce mobilního telefonu vstoupí do podzemního tunelu nebo metra. Sensor Fusion umožňuje zařízení uvědomit si, že GPS je mimo kontrolu ve srovnání s mnoha jinými senzory. Když zařízení opustí tunel, na data GPS se lze spolehnout normálně. Analogií zde může být to, že systém fúze senzorů funguje jako správce baseballu, který tlačí hráče (v tomto případě data GPS) stranou během havárie, ale více typů senzorů je obvykle v fúzi senzorů, kde je kombinováno více datových souborů a poskytuje přesnější informace o prostředí. Stejné zásady platí pro jedno zařízení, jako je IMU383ZA, s nímž je porovnáváno.

Už jste vyvinuli systémy pro sledování polohy? Jaké funkce upřednostňujete při výběru IMU? Jakou roli hraje fúze senzorů v procesu návrhu? Sdílejte své zkušenosti v komentářích níže.