TDK推出全新SmartMotion PositionSense传感器

运动传感器，作为监测人与物体运动的核心元件，已成为现代生活中不可或缺的一部分，广泛应用于智能手机、可穿戴设备、AR/VR耳机及导航系统等设备中。传感器的应用场景持续扩展，帮助用户在繁忙的城市环境中导航，增强沉浸式虚拟体验，并精准追踪健身目标。然而，随着技术的进步，市场对更高精度、更快响应速度和更高能效的传感器的需求日益增长。

TDK集团旗下公司InvenSense推出了全新的SmartMotion PositionSense传感器。该产品采用突破性的隧道磁阻(TMR)技术，将6轴惯性测量单元(IMU)与3轴磁力计相结合，实现了可靠且节能的运动传感，从而满足了市场对高性能传感器的需求。

这今为止运动传感器的需求与挑战

运动传感器为我们的生活带来了深远变革，从城市导航到无人机操控。例如，智能手机依赖传感器实现导航、步数追踪以及屏幕自动旋转;AR/VR系统则通过准确的运动追踪技术，为用户打造真实且沉浸式的体验。随着这些应用场景的不断升级，用户对传感器提出了更高要求：更高的精度、更低的功耗以及更快的重新校准能力，以满足日益复杂的应用需求。然而，随着市场的快速发展，以下新挑战也逐渐显现：

运动传感器技术的挑战

1、磁干扰

磁力计对来自充电器、电池组及周边配件的磁场尤为敏锐。这种干扰会导致读数失真，进而需要耗时重新校准。

2、漂移和重新校准

运动传感器会随时间累积微小误差，这种现象称为漂移*1。重新校准虽能纠正误差，但这一过程通常耗费大量资源，并显著增加功耗。

3、高功耗

许多运动传感器的功耗较高，这会缩短设备电池寿命，迫使用户在电池尺寸与续航能力之间做出权衡，尤其是对于可穿戴设备等便携式设备。

*1漂移：由于温度、气压和磁场变化等因素，传感器测量值随时间变化而变化。

PositionSenser及其创新技术的介绍

TDK推出了PositionSense，这是一款创新型运动传感系统，旨在应对上述挑战。作为一款9轴传感器系统，PositionSensem集成了两颗芯片，分别包含6轴IMU(惯性测量单元)和3轴磁力计，能够提供准确的运动追踪、即时重新校准以及行业前沿的能效表现。其优良性能的核心源于两项关键技术：隧道磁阻(TMR)技术和增强型嵌入式数字运动处理器(eDMP)*2。通过采用这些先进技术，PositionSenseTM实现了更高精度与更高能效的传感性能。因此，它有望在广泛的应用场景中发挥重要作用。

*2eDMP：内置数字处理器，通过运动传感器实现了更有效的数据处理。该处理器不仅显著减少设备CPU的负载，还可减少功耗并提高响应速度。

·隧道磁阻(TMR)技术

与霍尔传感器和各向异性磁阻(AMR)技术等传统方案相比，TMR技术具有更低的功耗、更高的灵敏度以及更优异的噪声性能。这些优势使PositionSense能够提供准确的航向与定向数据，同时大幅度地减少能耗，成为电池供电设备的理想选择。

·增强型嵌入式数字运动处理器(eDMP)

eDMP负责执行关键功能，例如，校准以及整合来自IMU和磁力计的数据。通过在内部处理这些任务，PositionSense显著减轻了设备中央处理器的工作负载，从而提高整体效率，并释放系统资源以支持其他应用程序的运行。

磁强计的TMR传感器

磁力计应用领域

VR/AR(游戏VR系统)

运动捕捉/3D建

运动分析仪

可穿戴

作为磁力计，TMR传感器在传感器精度和功耗方面可表现出比早期传感器更高的性能。

PositionSense焕新日常体验

PositionSense旨在解决多种应用场景中的实际挑战，并有望显著提高现有设备的性能与用户体验。

1、智能手机

即使在GPS信号较弱或磁场干扰严重的城市环境中，PositionSense也能提供即时重新校准和准确的航向判断，以确保导航的精准性。

2、AR/VR耳机

PositionSense通过准确的运动跟踪大幅度地减少漂移，并提供准确的头部和控制器跟踪，以确保平稳运行。此外，PositionSense的低功耗使用户能够享受更长的运行时间。

3、可穿戴设备

PositionSense在注重可靠性的应用中展现了独特价值，例如监控儿童在拥挤区域的位置以及监测老年人是否跌倒。

4、真无线立体声(TWS)耳机

TWS耳机利用PositionSense准确追踪用户头部的移动与方向，在游戏、通话或观影时提高空间音频的准确性，进一步增强沉浸式体验。

开启全新可能性

PositionSense凭借其创新技术，为众多新兴应用场景与行业打开了大门。随着设备智能化程度的提高，运动感测将成为实现更先进功能的关键技术。

1、导航系统

Position Sense可为车辆、可穿戴设备乃至自主机器人提供准确的航向信息，从而显著提高导航精度。

2、医疗卫生

配备PositionSense的可穿戴设备能够实现更精准的活动追踪与跌倒监测，从而进一步增强医疗卫生与护理环境的可靠性。

3、工业自动化与机器人技术

PositionSense的高精度运动追踪能力可提高制造与物流效率，推动工业自动化的进一步发展。

4、游戏外设、电动工具与物联网设备

PositionSense解决了传统传感器的局限性，使研发人员能够在无妥协的情况下进行创新，从而打造更智能、更有效的设备。

回顾PositionSense的开发历程，TDK集团旗下InvenSense软件工程副总裁Rosa Chow表示：“开发PositionSense是一个复杂的过程，需要在精度、效率和适应性之间找到平衡，以满足现代应用的多样化需求。我们面临的一大挑战就是在高磁干扰环境中实现无缝重新校准，例如由无线充电器或其他附件引起的干扰。通过集成先进的TMR技术和片上校准软件，我们成功克服了这些障碍，提供了一种在现实条件下可靠运行的解决方案，并为能效树立了新标杆。”

TDK的PositionSense通过整合TMR技术、6轴IMU和增强型eDMP，成功解决了传统传感器的诸多挑战。因此，PositionSense能够支持下一代运动感测技术，具备优良的准确性、有效性和可靠性。这一创新技术的广泛应用将推动更智能、更高性能设备的诞生，从而推动未来运动传感技术的显著进步。