MEMS/传感技术
一说到夏天,就想兜风。开着跑车在无人的街道呼啸而过,在丝丝凉意中享受挑战自己速度极限的感觉……糟了,想开车了怎么办。
拿起手机开一局吧(对,说的就是在游戏里开车),不过开始之前,不妨先看看《狂野飙车9》世界冠军FlorianRoschu分享自己的竞速技巧。
虚拟跑车和比赛是Florian Roschu的世界——他是竞速手游《狂野飙车9》的世界冠军。在追逐奖项和最佳成绩的同时,这位电子竞技职业选手使用了一种特定的倾斜控制系统,内置BoschSensortec MEMS 传感器。
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《狂野飙车9》–这一切都是关于速度
《狂野飙车9》凭借酷炫的跑车、取材于世界各地美景的逼真赛道、卓越的操控性能在众多赛车游戏中脱颖而出。在这款游戏的比赛中,现金奖励最有竞争力的选手之一是FlorianRoschu,他更广为人知的名字是他的游戏昵称“oNio”。他是国际领先选手,曾与队友一起在《狂野飙车9》团队锦标赛中赢得了全球冠军头衔。
“倾斜控制比其他控制更难掌握。但是,它可以让您更精确、更平稳地操控。更好地感知驾驶是成为赢家的一部分。”
——FlorianRoschu,《狂野飙车9》世界冠军
02
职业玩家的游戏操控战术
此后,“oNio”参加了十场赛车游戏比赛,每次都进入了决赛,他成功的策略是:“时间和耐心。你需要密切关注游戏机制并精通(游戏)控制方式。”
赛车游戏中有三种控制模式可供选择:第一种模式是游戏控制赛车,第二种模式是玩家通过触屏左侧或右侧来控制汽车的方向。然而,Florian提到所有职业玩家都喜欢第三种模式,在这种模式下,所有辅助都关闭,玩家通过倾斜手机来控制汽车。尽管这种模式可能更难掌握,但它可以让游戏玩家更精确、更平稳地转向。
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MEMS传感器,智能手机的感知利器
在控制模式下,游戏必须要识别玩家的手机是处于什么状态,横着的还是竖着,而这项功能就是通过MEMS传感器实现的。
微电子机械系统传感器,或简称MEMS,是芯片形式的电子和机械硬件的组合。每个MEMS传感器都由微型硅结构组成,而这些硅结构通过一种特殊的蚀刻工艺置入硅晶圆中。MEMS仅有几毫米大小,通常比人类头发还要细。
4微米
MEMS传感器内部一些组件的尺寸只有4微米——仅相当于蚂蚁腿直径的十分之一。
MEMS传感器具有不同的结构和功能。一些用于检测气体或物体的转速,一些用于测量气压或加速度。MEMS通过监测外力对这些传感器内部小型硅结构的作用来检测状态变化。然后,该信息被发送到称为ASIC(专用集成电路)的评估电路,控制单元随后接收电信号,然后对其进行分析,并在必要时触发安全气囊或制动车辆上的轮子。
如今,得益于MEMS,智能手机技术可以实现很多功能。例如,当手机旋转时,加速度传感器确保屏幕立即从竖屏切换到横屏。因此,每当Florian以这种方式倾斜他的手机时,IMU(惯性测量单元)就会确保Asphalt9中的赛车执行平稳的左转。加速度传感器和陀螺仪传感器组成了紧凑的惯性测量单元。
Bosch Sensortec新款IMU BMI323,适用于多种消费应用。
BMI323搭载一个自校准16位三轴陀螺仪、一个16位三轴加速度计和一个16位数字温度传感器。它将精确的加速度和角速率(陀螺仪)测量,以及由运动触发的智能集成功能相结合。而且,BMI323已经包含Bosch Sensortec即插即用步进计数器软件,因此客户不需要额外花时间开发自己的算法。凭借出色的精度和性能表现,BMI323适用于多种消费应用。
这些MEMS传感器非常精确,例如,每秒可对智能手机的旋转速率进行6000次采样,这意味着每0.16毫秒就会产生一个新的测量值。即使智能手机的硬件经历了显著的温度波动,这些传感器也能保持稳定,并确保控制器始终稳定。
每秒6000次
这就是MEMS传感器采样智能手机旋转速率的频率。每0.16 毫秒生成一个新的测量值,从而实现最高精度。
要想以精确的控制征服竞速游戏,没有博世的MEMS传感器是不可能的。这些小型传感器帮助提供真实的驾驶体验——驾驶员和赛车之间的即时、个人联系。因此,从起跑线上的兴奋到终点线上的胜利欢呼,博世传感器存在于每一刻并激发强烈感受。
编辑:黄飞
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