微机电系统(MEMS)为iPhone提供了很大帮助,因为如果没有MEMS,苹果的iPhone就无法根据用户手持手机的方向将网页从竖屏(垂直)旋转成横屏(水平)显示。
iPhone中使用的是意法微电子公司(ST)的加速计,可以提供全部三个方向的模拟加速值,覆盖范围±2g's。该产品不仅适用于检测方向,而且适合苹果今后可能增加的一些功能。
苹果公司有许多加速计供应商可供选择,并且可能已经有来自其它MEMS供应商的替代资源,如模拟器件公司(ADI)、飞思卡尔、英飞凌、美新(Memsic)、Bosch Sensortec、Hitachi Metals、冲电气工业株式会社、日立金属和Kionix等。然而,苹果还是选择了ST,事实上,该公司还为任天堂的Wii视频游戏机提供MEMS加速计。
“我们正在清除MEMS和移动电话之间的障碍,实现更简单更直观的人机界面。”ST公司MEMS业务部总经理Benedetto Vigna表示,“用MEMS实现的用户界面非常直观,用户无需手册就能使用。”
ST透露,其产品早在Wii或iPhone发布很久之前就已经在移动电话设计中赢得了订单。首款MEMS产品已于去年被用于一家不愿意透露名字的日本制造商的计步器中,用来计算跑步者奔跑的距离以及燃烧的卡路里。
这种应用只需通过软件升级即可用于iPhone,不过根据ST的介绍,对于整个面向定位的应用领域来说,计步器才只是一个开始。
“对于能够定位用户落脚点的导航应用发展来说,使用面向加速计的计步器软件是第一步。”Vigna表示,“我们正在开发一种MEMS陀螺仪和一种加速计,它们与我们的GPS芯片结合成为一个完整的导航解决方案,以多芯片封装的形式向OEM厂商提供。”
然而,所有这些用户接口应用在智能功耗面前都黯然失色。老牌加速计制造商ADI认为,智能功耗是一个被隐藏的“金矿”,但是现在正在被这些已经采用加速计的移动电话制造商发掘。
5年内达到50%
“我在这里大胆预言,在今后五年中,全球50%的手机都会采用加速计。”ADI消费产品部行销经理Christophe Lemaire说,“设计师首先会将加速计用于高端移动设备,以此增强用户接口性能。但是在低端手机中的主要驱动力却会是加速计能提供的其它功能,例如智能功率管理。”
Lemaire认为,智能功率管理可以利用加速计关闭当前不需要的电路,从而极大延长便携式设备的电池寿命。
“举例来说,当便携式设备放在包中或放在桌上时,你可以将震动关闭；或者在进行通话的时候,你可以关闭显示器的背光。”Lemaire表示,“把所有这些合在一起,智能功率管理功能可以显著延长电池寿命。”
据ADI公司透露,该公司已经向手机用户售出上百万个加速计来提升用户接口性能,但是这些用户现在正在体验智能功率管理带来的好处。苹果也将仿效这样的开发周期,今后将通过软件升级在iPhone中增加加速计控制的智能功率管理功能。
软件升级
除了智能功率管理外,消费设备在充分利用MEMS加速计性能后,能提供数十种其它应用,飞思卡尔半导体公司表示。该公司的三轴加速计内嵌一种功能,可以识别单次敲击和双次敲击。飞思卡尔公司还向OEM商提供点击静音、虚拟鼠标、硬盘保护、相机防抖、图像旋转、航位推测(针对GPS的盲区)、电子罗盘倾斜补偿、计步器功能、手机动作拨号以及菜单导航/滚动等应用指南和参考设计。
F1: Apple公司可能通过简单的软件升级,在iPhone中至少增加15种MEMS加速计应用
“加速计可以识别任意的运动类型,而不同的运动模式可触发不同的菜单功能。”飞思卡尔公司惯性传感器产品行销经理Michelle Kelsey指出,“目前我们从苹果公司看到的,仅仅是非常简单的加速计应用,即检测iPhone是处于垂直还是水平方向,并相应地旋转屏幕。”
Kelsey接着补充道:“但功能还可以进一步发掘,来识别手机所处的任意方位。例如,倾斜iPhone可以滚动网页,将它面朝下放置可以激活背后的扬声器。”
手机游戏
事实上,飞思卡尔的加速计在一年多以前也赢得了几个手机设计中标,其中大部分来自中国的手机制造商,他们在手机中引入加速计来实现手机游戏。
“一些中国的手机制造商用我们的加速计在手机中实现游戏功能。”飞思卡尔公司惯性传感器产品线经理Rick Rohrkemper透露,“其中一种游戏可以通过摇动手机掷骰子；还有一种,用户可以摇动手机来激活算命游戏。”
三星也是飞思卡尔的一位用户,它的一款MP3播放器采用了飞思卡尔公司的三轴加速计,可以通过前后倾斜播放器来控制播放列表滚动的方向和速度,滚动速度取决于倾斜的角度。
作者: 罗克铃
（电子工程专辑）
